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c++ - 二维数组作为函数的参数

coder 2023-11-16 原文

为什么不能像处理普通数组那样在函数中声明二维数组参数？

 void F(int bar[]){} //Ok
 void Fo(int bar[][]) //Not ok
 void Foo(int bar[][SIZE]) //Ok

为什么需要声明列的大小？

最佳答案

静态数组:

你似乎没有完全明白这一点。我想试着解释一下。正如上面的一些答案所描述的，2D Array在 C++作为 1D Array 存储在内存中.

int arr[3][4] ;   //consider numbers starting from zero are stored in it

在内存中看起来有点像这样。
1000    //ignore this for some moments       1011  
^                                             ^
^                                             ^

0   1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11
|------------|  |-----------|   |-------------|
  First Array    Second Array     Third Array

|----------------------------------------------|    
                Larger 2D Array

考虑到这里，更大的 2D Array存储为连续的内存单元。它由总数12元素，来自 0至 11 .行是 3和列是 4 .如果要访问第三个数组，则需要跳过整个第一个和第二个数组。也就是说，您需要跳过与您的 cols 数量相等的元素。乘以要跳过的数组数。出来是cols * 2 .

现在，当您指定维度以访问数组的任何单个索引时，您需要事先告诉编译器确切地跳过多少元素。所以你给它准确的数字 cols执行其余的计算。

那么它是如何进行计算的呢？假设它适用于 column major order ，也就是说，它需要知道要跳过的列数。当您将此数组的一个元素指定为...
arr[i][j] ;

编译器自动执行此计算。
Base Address + (i * cols + j) ;

让我们尝试一个指标的公式来检验它的真实性。我们要访问 3rd 2nd 的元素大批。我们会这样做...
arr[1][2] ;   //access third element of second array

我们把它放在公式中......
  1000 + ( 1 * 4 + 2 )
= 1000 + ( 6 )
= 1006   //destination address

我们到达地址 1006哪里6位于。
简而言之，我们需要告诉编译器cols的数量。对于这个计算。所以我们把它作为一个函数的参数发送。

如果我们正在处理 3D Array ， 像这样...
int arr[ROWS][COLS][HEIGHT] ;

我们必须在函数中将数组的最后两个维度发送给它。
void myFunction (int arr[][COLS][HEIGHT]) ;

现在的公式会变成这样..
Base Address + ( (i * cols * height) + (j * height) + k )  ;

要像这样访问它...
arr[i][j][k] ;
COLS告诉编译器跳过 2D Array 的数量, 和 HEIGHT告诉它跳过 1D Arrays 的数字.
对于任何维度，依此类推。

动态数组:

当您询问动态数组的不同行为时，因此声明..
int ** arr ;

编译器对它们的处理方式不同，因为 Dynamic 2D Array 的每个索引由另一个地址组成 1D Array .它们可能会或可能不会出现在堆上的连续位置。它们的元素由它们各自的指针访问。上面我们静态数组的动态对应物看起来有点像这样。
1000  //2D Pointer
^
^
2000       2001     2002
^          ^        ^
^          ^        ^
0          4        8
1          5        9
2          6        10
3          7        11

1st ptr  2nd ptr   3rd ptr

假设情况是这样。这里2D Pointer或位置上的数组 1000 .它持有地址到 2000它本身持有内存位置的地址。这里的指针运算是由编译器完成的，它凭借它判断元素的正确位置。

为 2D Pointer 分配内存，我们这样做..
arr = new int *[3] ;

并以这种方式为每个索引指针分配内存..
for (auto i = 0 ; i < 3 ; ++i)
  arr[i] = new int [4] ;

最后，每个ptr的2D Array本身就是一个数组。要访问您所做的元素...
arr[i][j] ;

编译器这样做...
*( *(arr + i) + j ) ;
   |---------|
     1st step
|------------------|
      2nd step

第一步，2D Array被取消引用到其适当的 1D Array在第二步中，1D Array被取消引用以到达适当的索引。
这就是为什么Dynamic 2D Arrays被发送到函数而不提及它们的行或列。

笔记:
很多细节都被忽略了，描述中假设了很多东西，特别是内存映射只是为了给你一个想法。

关于c++ - 二维数组作为函数的参数，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/12652598/

amp43codeprebrc++

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