问C中的二维数组是如何变成一维数组的？
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Stack Overflow用户

提问于 2012-02-02 16:15:38

回答 7查看 4.7K关注 0票数 5

如果有人能给我解释一下以下行为，我将不胜感激：

假设我声明了一个静态2D数组

float buffer[NX][NY];

现在，如果我想填充这个数组，我注意到可以这样做：

initarray(buffer, NX, NY);

#define INITDATAVAL 0.5

void initarray(void *ptr, int nx, int ny)
{
  int i, j;

  float *data = (float *) ptr;

  for (i=0; i < nx*ny; i++)
    {
      data[i] = INITDATAVAL;
    }
}

我的问题是，如果buffer是一个二维数组，那么一旦它被传递给initarray函数，它如何被用作一维数组呢？我正在努力理解它...

当静态分配2D数组时，分配的内存是连续的，但是如果buffer是动态分配的，是否可以使用这种方式？

c++

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回答 7

Stack Overflow用户

回答已采纳

发布于 2012-02-02 16:19:26

在内存中，具有3 x 4元素(即矩阵)的2D数组如下所示：

A1 A2 A3 A4 B1 B2 B3 B4 C1 C2 C3 C4

因为底层存储是连续的，所以可以简单地将数组转换为指向第一个元素的指针，并使用单个偏移量访问所有元素(这种“强制转换”，在这种上下文中称为“衰减”，当buffer传递给initarray时会自动发生)。

(在此示例中，编译器会将诸如buffer[n][m]之类的表达式转换为buffer + n*NY+m，基本上，2D数组只是存储在1D数组中的2D数据的一种舒适的表示法)。

票数 8

Stack Overflow用户

发布于 2012-02-02 16:17:13

首先，initarray应该接受float*参数，而不是void*。

将数组转换为指针时，会丢失有关维度的类型信息。您实际上是将其转换为指向第一个元素的指针，并确认存储是连续的。

char foo [2][2] = { {'a','b'}, {'c','d'} }; // Stored as 'a', 'b', 'c', 'd'

您可以使用模板保留维度信息。

template <int W, int H>
void initarray (float (&input)[W][H]) {
    for (int x = 0; x < W; ++x) {
        for (int y = 0; y < H; ++y) {
            input [x][y] = INITDATAVAL;
        }
    }
}

int main () {
    float array [3][4];
    initarray (array);
}

这里，input是对给定类型数组的引用(而维数是完整类型的一部分)。模板参数推导将使用W=3，H=4实例化initarray的重载。很抱歉使用行话，但这就是它的工作方式。

顺便说一句，您将不能使用指针参数调用此版本的initarray，但如果需要，您可以提供重载。我经常写这样的东西

extern "C" void process (const char * begin, const char * end);

template <typename N>
void process (const char * (&string_list) [N]) {
    process (string_list, string_list + N);
}

我们的想法是提供最通用的接口，在单独的翻译单元或库中实现一次，然后提供更友好、更安全的接口。

const char * strings [] = {"foo", "bar"};
int main () {
    process (strings);
}

现在，如果我更改了strings，就不必在其他地方更改代码了。我也不需要考虑的恼人细节，比如我是否正确地维护了NUMBER_OF_STRINGS=2。

票数 4

Stack Overflow用户

发布于 2012-02-02 16:28:27

数组是一系列连续的对象。

数组的数组也是一系列连续的对象，但这些对象恰好是数组，它们本身只是由它们在内存中端到端放置的元素组成。图片：

float a[2][3];
a[0]                      a[1]
+-------+-------+-------++-------+-------+-------+
|float  |float  |float  ||float  |float  |float  |
|a[0][0]|a[0][1]|a[0][2]||a[1][0]|a[1][1]|a[1][2]|
|       |       |       ||       |       |       |
+-------+-------+-------++-------+-------+-------+

由于这是包含浮点数的一行中的一系列单元格，因此也可以将其视为包含6个浮点数的单个数组(如果通过适当的指针查看)。新图片：

float* b(&a[0][0]);//The &a[0][0] here is not actually necessary
                   //(it could just be *a), but I think
                   //it makes it clearer.
+-------+-------+-------++-------+-------+-------+
|float  |float  |float  ||float  |float  |float  |
|*(b+0) |*(b+1) |*(b+2) ||*(b+3) |*(b+4) |*(b+5) |
|       |       |       ||       |       |       |
+-------+-------+-------++-------+-------+-------+
^       ^       ^        ^       ^       ^       
|       |       |        |       |       |       
b      b+1     b+2      b+3     b+4     b+5