將2D數組傳遞給C中的函數

Question

從本質上講，我有一個數據矩陣（可以說是整數），我想將其存儲在二維數組中，直到運行時才知道維度（例如x列和y行）。 我想將數組填充到函數中，所以我假設我需要執行以下操作：

int main(int argc, char **argv) {
    int y = atoi(argv[1]);
    int x = atoi(argv[2]);
    int **matrix = malloc(x * sizeof(int*));
    populateMatrix(matrix, y, x);
    return 0;
}

void populateMatrix(**matrix, int y, int x) {
    int i, j;
    for (i = 0; i < y; i++) {
        for (j = 0; j < x; j++) {
            matrix[i][j] = i * j; // populated with trivial data to keep it simple
        }
    }
}

顯然，這是行不通的，但是我不確定該如何正確地進行描述。

Answer 1

您缺少的是每個內部數組也需要進行malloc。

int **matrix = malloc(x * sizeof(int *));

應該是這樣的：

int **matrix = (int **)malloc(y * sizeof(int *));
for (i = 0; i < y; ++i) {
    matrix[i] = (int *)malloc(x * sizeof(int));
}

也就是說，我知道的大多數矩陣庫都只會使用：

int *matrix = (int *)malloc(x * y * sizeof(int));

然后使用：

int n = matrix[y * cols + x];

閱讀各個元素。 對於（非稀疏）矩陣，這比為每一行單獨分配一個塊更有效。 它還保證了數據在內存中是連續的，這可以使CPU緩存更有效。

Answer 2

您不僅可以使用一維數組並按行或按列存儲嗎？ 然后，您只需使用array[row * numcols + col]而不是array[row][col]來訪問數組元素。

它實際上在內部沒有任何區別，因為內存並不關心您使用二維還是一維。

Answer 3

main中的matrix是指向int的指針。 您的程序為x指向int的指針分配空間。 考慮到populateMatrix中的循環，該空間應該是y指向int的指針的空間。 更重要的是，您尚未為行分配空間。 您需要在main中的另一個循環，該循環將分配y行，每個行足以容納x個int。

Answer 4

C99有一個簡單的工具，通常不贊成使用，但可以精確地滿足您的需要，可變長度數組VLA。

void populateMatrix(size_t y, size_t x, double matrix[x][y]);

之所以皺眉，是因為如果直接使用它們在堆棧上分配矩陣，則可能會觀察到堆棧溢出。 您可以通過實際傳遞指向此類野獸的指針來避免這種情況：

void populateMatrix2(size_t y, size_t x, double (*matrix)[x][y]) {
  for (... something ...) {
     (*matrix)[i][j] = 33.0;
  }
}

在某些功能上：

double (*myMatrix)[n][m] = malloc(sizeof(*myMatrix));
populateMatrix2(n, m, myMatrix);

對於語法，您只需要使尺寸的大小在參數列表中的矩陣之前即可，以便此時知道它們。 對於對象的索引和大小，也請使用size_t ，通常沒有意義的是簽名類型。