1

问题：假设您正在尝试用 C 语言编写一个函数，该函数将使用文件中的值填充二维数组。该文件包含按行（记录）排列的值，其中每行包含多个字段。该函数应接收指向二维数组的指针和文件地址并填充数组。重要的是，该函数应该独立于每条记录有多少字段而工作。例如，在一个程序中，您可能会调用该函数从每个记录有四个字段的文件中读取值：

int array_of_values[MAX_NUMBER_OF_RECORDS][4];
fill_in_array(array_of_values, "spacetime.csv");

在另一个程序中，您可能希望在每条记录有 11 个字段时填写值：

int array_of_values[MAX_NUMBER_OF_RECORDS][11];
fill_in_array(array_of_values, "M-theory.csv");

不幸的是，如果你尝试这样做，你就会违反 C 处理多维数组的方式。多维数组在 C 中没有实现为指向数组的指针数组，而是作为一个长的一维数组。这意味着函数需要知道数组的宽度才能从中读取数据。

所以下面的函数定义会给你一个错误：

void fill_in_array(int array_of_values[MAX_NUMBER_OF_RECORDS][], char *path)

[请注意，以下内容很好：

void fill_in_array(int array_of_values[][MAX_NUMBER_OF_RECORDS], char *path)

因为编译器不需要知道第一维的索引，但假设这是不允许的（例如，如果函数需要处理单个记录，例如array_of_values[1]）。]

这是我在我的程序中达到的点。有两种解决方案：

  1. 强制函数使用固定数量的字段。我显然不想这样做，但我可以，例如，声明一个常量MAX_NUMBER_OF_FIELDS并将未使用的字段留空。
  2. 使fill_in_array函数接受指针而不是数组，并动态分配包含字段的 Iliffe 向量。这是一个很有吸引力的想法（因为它会阻止我们必须声明最大数量的记录/字段，但这也意味着我们必须创建（并记住使用！）一个函数来释放字段数组。

我还有另一个想法。也就是将函数的声明修改为如下：

void fill_in_array(int **array_of_values, int number_of_fields, char *path)

（这里，number_of_fields指的是每条记录的字段数，所以我们可以称它为fill_in_array(array_of_values, 4, "spacetime.csv");.

请注意，参数array_of_values不再是显式数组，而是指针。通常，如果你分配一个双指针指向一个二维数组，结果是没有意义的。我的想法是可以使用number_of_fields参数，以便函数知道如何处理表达式，如array_of_values[i][j].

原则上这应该是相当容易的：事实上，如果a是一个二维数组，那么a[i][j]定义为

*(a + (i * n) + j)

其中n是数组的长度，所以我们可以替换每次出现的array_of_values[i][j]with*(array_of_values + (i * number_of_fields) + j)和每次出现的array_of_values[i]with array_of_values + (i * number_of_fields)。但是，此代码将很难阅读。有没有办法告诉编译器数组的宽度是number_of_fields这样我可以使用索引符号来访问数组的元素？

4

4 回答 4

3

不，没有这种方法。

一旦您需要进行通用地址计算，您就需要自己实现它。

恭喜您获得了添加描述每条记录的字段数的显式参数的解决方案，这当然应该这样做。

您可以在函数内部使用宏来使地址计算更易于管理，也许。

于 2013-03-25T15:39:04.963 回答
1

有几个解决方案。

使用结构：

typedef struct {
  // whatever appears in a record
} record_t

void fill_in_array(record_t records[MAX_NUMBER_OF_RECORDS], const char* path);

请注意，这仅在编译时已知记录的大小时才有意义，对于您的示例，它可能不是。

使用大步：

void fill_in_array(int *array_of_values, int stride, const char *path)
{
  #define IDX(x, y) (x + (y * stride))

  // get the val at i,j
  int val = array_of_values[IDX(i,j)];

  #undef IDX
}

您已经在您的函数中建议了这种方法，number_of_fields它是一个跨步，但是跨步是其他开发人员查看您的代码更有可能识别的术语。

一点无关紧要，如果你不改变的内容path，你应该做到const:)

于 2013-03-25T15:43:10.237 回答
0

除非您仅限于 C89（即 MSVC 编译器），否则您可以像这样传递多维数组：

#include <stdio.h>

void fill_in_array(size_t m, size_t n, int array_of_values[m][n])
{
  for (size_t i = 0; i < m; ++i) {
    for (size_t j = 0; j < n; ++j) {
      array_of_values[i][j] = ((i == j) ? 1 : 0);
    }
  }
}

void print_array(size_t m, size_t n, int array_of_values[m][n])
{
  for (size_t i = 0; i < m; ++i) {
    for (size_t j = 0; j < n; ++j) {
      printf(" %d", array_of_values[i][j]);
    }
    printf("\n");
  }
}

int main()
{
  {
    int array_of_values[2][4];
    fill_in_array(2, 4, array_of_values);
    print_array(2, 4, array_of_values);
  }
  {
    size_t h = 6, w = 5;
    int array_of_values[h][w];
    fill_in_array(h, w, array_of_values);
    print_array(h, w, array_of_values);
  }
}
于 2013-03-25T17:12:26.987 回答
0

我相信您正在寻找的内容存在于 C++ 中，但不存在于 C 中。在 C++ 中，您可以定义模板函数来处理大小在编译时已知的数组，然后编译器负责其余的工作。在 C 中，有两种方法：

  • 显式定义大小
    这是类似函数的情况memcpy，您可以在其中指定元素的数量 

    void process_array(int *data[], size_t max_x, size_t max_y)
....

  • 使用无效数字定义大小
    这是函数的情况，例如strlen数据以某个值终止（'\0'此处）
    因此，如果您想要一个带有矩阵但元素数量可变的函数，您必须定义一种方法如何在数据。

    #define ARRAY_TERM -1

void process_array(int *data[])
{
    size_t i, j;
    for (i = 0; data[i]; i++)
    {
        for (j = 0; data[i][j] != ARRAY_TERM; j++)
        {
           ...
        }
    }
}
...

希望你有这个想法。使用起来不是很方便。

还有另一种方法：定义自己的类型。是的，在许多情况下这是一个可行的选择：

typedef struct array *array_t;
struct array
{
    size_t max_x, max_y;
    int *data;
};

使用它的基本功能集：

int array_init(array_t *a; size_t max_x, size_t max_y)
{
    array_t res;
    res = malloc(sizeof(*res));
    res->max_x = max_x;
    res->max_y = max_y;
    res->data = calloc(max_x * max_y, sizeof(int));
    *a = res;
    return 0;
}

void array_destroy(array_t *a)
{
    free((*a)->data);
    free(*a);
}

然后您可以定义您的附加功能进行操作。

于 2013-03-25T16:06:34.223 回答