如何在C（2d数组）中增加指针

Question

我需要在C中增加一个指针。我正在一个函数，该函数计算两个矩阵的总和，并将这些矩阵作为指向2d数组的指针（ double** matrix1作为参数）。 现在我不知道如何增加该指针。

我可以仅将*matrix1++用于第一个指针，并将**matrix1++用于第二个指针吗？ 或者我如何分别增加每个指针？

编辑：这是应如何声明函数：

void matplus（int n，double ** A，double ** B，double ** C）

n是矩阵的维数（目前仅是二次矩阵），A和B是两个矩阵，C是结果矩阵。

Answer 1

我将对这个问题的框架进行一些挑战：您没有使用正确的“二维数组”作为数据结构。

在C语言中，您可以选择使用灵活的数组范围来调用函数。 这使您的数组可以是矩形的 ，即，大小相等的行连续排列在内存中。 一个简单的实现：

#include <stddef.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

void sq_matrix_mul( const ptrdiff_t n,
                    const double left[n][n],
                    const double right[n][n],
                    double product[n][n] )
{
    for ( ptrdiff_t i = 0; i < n; ++i )
      for ( ptrdiff_t j = 0; j < n; ++j ) {
        product[i][j] = 0.0;

        for ( ptrdiff_t k = 0; k < n; ++k )
          product[i][j] += left[i][k] * right[k][j];
      } // end for j
}

#define DIMENSION 4

int main(void)
{
  static const double a[DIMENSION][DIMENSION] = {
    { 1, 0, 0, 0 },
    { 0, 2, 0, 0 },
    { 0, 0, 3, 0 },
    { 0, 0, 0, 4 }
  };
  static const double b[DIMENSION][DIMENSION] = {
    { 1, 1, 1, 1 },
    { 1, 1, 1, 1 },
    { 1, 1, 1, 1 },
    { 1, 1, 1, 1 }
  };
  double c[DIMENSION][DIMENSION];

  sq_matrix_mul( DIMENSION, a, b, c );

  for ( ptrdiff_t i = 0; i < DIMENSION; ++i ) {
    fputs( "[ ", stdout );

    for ( ptrdiff_t j = 0; j < DIMENSION; ++j )
      printf( "%f ", c[i][j] );

    fputs( "]\n", stdout );
  }

  return EXIT_SUCCESS;
}

当然，还有比O（N³）更复杂的数组乘法算法，其运行时间更好。

由于矩形数组的元素在内存中是连续的，因此，如果您确实想在它们中进行递增（例如将每个矩阵元素设置为相同的值），则只需初始化指向第一个元素的指针并对其进行递增。

您使用的数据结构double**是一个参差不齐的数组 。 几乎从来没有真正想要的数据结构（不幸的是，所有C和C ++程序员都首先了解char** argv ）。 参差不齐的数组需要每行动态分配，而不是整个矩阵分配一个动态行，每次访问都添加一个指针查找，并且数据局部性差，这使得它们慢得多。 它们还会在所有这些指针上浪费内存。

如果数组是稀疏的，则存在更有效的数据结构，例如压缩的稀疏行。 如果它很密集，并且所有行的大小都相同，则矩形阵列严格优于粗糙的阵列。

如果您确实想使用粗糙的数组，只需使用之前做过的函数原型，并保持循环不变即可。 数组索引（例如a[i][k]适用于参差不齐的数组或矩形数组。

我个人的喜好是对数组索引使用ptrdiff_t （减去指针时得到的类型），因为它们是有符号的，不会像无符号类型那样从静默溢出和类型提升中产生许多错误。 它们也是正确的宽度，不限于64位系统上的32位。

最后，在C ++中，此解决方案将是非法的。 我通常会编写一个二维数组类来提供零成本的抽象。

Answer 2

我认为如果要计算2个矩阵的总和，就应该像这样增加两个指针

**arrayptr++;

这是因为如果arrayptr指向2d矩阵，则*arrayptr指向其中的第一个元素即1d数组。 为了计算总和，您需要对构成矩阵的一维数组中的每个元素进行迭代。 因此，使用**arrayptr访问这些元素。

如果我错了纠正我。