C ++：按參考二維數組？ 為什么該功能起作用

Question

參數printArray（int（＆a）[n] [m]）是什么意思？ 為什么需要括號，為什么只需要向printArray函數提供1值？ 函數在調用時如何知道n和m？

template <size_t n, size_t m>
void printArray(int (&a)[n][m]) {
    for (int i = 0; i < n; ++i) {
        for (int j = 0; j < m; ++j) {
            cout << a[i][j] << " ";
        }
        cout << endl;
    }
}


int main(int argc, char* argv[])
{
    cout << "Example I:" << endl;
    int ab[2][5];
    printArray(ab);
    cout << "Example II:" << endl;
    int b[2][5] = {{1, 2, 3}};
    printArray(b);
    cout << "Example III:"<< endl;
    int c[][5] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7};
    printArray(c);
    cout << "Example IV:" << endl;
    int d[][5] = {{1, 2, 3, 4}, {5, 6}, {7}};
    printArray(d);
}

Answer 1

參數printArray(int (&a)[n][m])是什么意思？

這意味着a是對int[n][m]類型的對象的引用。 int[n][m]是m個類型為int[n]對象的數組。 int[n]是int類型的n對象的數組。 因此， a是對尺寸為n和m的二維數組的引用。

n和m是在template <size_t n, size_t m>中聲明的模板參數。 兩個參數的類型均為size_t ，它是整數類型。

為什么需要括號

因為＆令牌綁定到左側。 int&是對int的引用。 int& a[n]語法含義是a是引用數組（但是不允許這種數組）。 括號用於消除＆令牌是聲明對int的引用（數組）還是對數組的引用。

為什么只需要向printArray函數提供1個值？

該函數只有一個參數： a 。 如果傳遞的值可以綁定到適當類型的數組引用，則它可以工作。 在所有示例中，參數都是2d整數數組，因此它們是正確的。

函數在調用時如何知道n和m？

編譯器知道，因為數組的大小是數組類型的一部分。 並且由於模板參數的推導。 如果未明確指定模板參數，則可以從函數的參數中推導出模板參數。 在這種情況下，如果傳遞類型為int[2][5] ，則將n推導為2，將m推導為5。

您甚至可以添加模板類型參數，然后推導該參數：

template <size_t n, size_t m, typename T>
void printArray(T (&a)[n][m])

如果要傳遞2d整數數組，則T將被推導為int 。

如果不允許引用數組，為什么編譯器不能推斷出括號是沒有必要的。

如果int &a[n]表示對數組的引用，因為沒有引用數組，那么這會使程序員混淆int *a[n]不是指向數組的指針，因為可以存在數組指針。

此外，這將增加不必要的特殊引用，從而使語言復雜化。

為什么不是這樣的形式：printArray（int [n] [m]＆a）

更簡單地說，為什么不能用int[n] a而不是int a[n]聲明數組。 因為后者的語法是由C語言的設計師（大概是丹尼斯·里奇，當時是他）選擇的。

Answer 2

它只是通過引用獲取數組。 至於在函數內部使用傳遞的數組，通常您將編寫與其他代碼完全相同的代碼。 唯一的區別是它保留其數組類型。

當您將數組“按值”傳遞給函數時，它實際上會衰減為指向其第一個元素的指針。 通過引用（或通過地址）傳遞它可以防止這種用法的這種衰減。

實際上，即使您為參數中的第一個維度指定范圍，但如果將數組“按值”傳遞，編譯器也將忽略它。

這是一個模板編程技巧，可以推斷出第一維的范圍，如果您編寫以下內容，則可能會丟失：

template<size_t m>
void printArray(int a[][m]) {...}

因此，替代方案可能會不太整潔，例如：

template<size_t m>
void printArray(int a[][m], size_t n) {...}

括號是必需的，因為int &a[n][m]是2D引用數組，這是非法的，因為您不能創建引用數組。 int (&a)[n][m]的括號表示此“對int的nxm數組的引用”。