arrays - 二维数组的取消引用问题
问题描述
试图理解带有二维数组的 C 指针。看着学生时代的一些旧笔记。
编码:
#include<stdio.h>
#define size 100
int main(){
float x[size][size],a[size],b[size],sum=0,result;
int i,j,M,N;
float *xPtr;
xPtr=&x[0][0];
printf("Please enter the number of students: ");
scanf_s("%d",&M);
printf("Please enter the number of quizzes: ");
scanf_s("%d",&N);
printf("\n");
for(i=0;i<M;i++){
for(j=0;j<N;j++){
printf("Enter the grade for student # %d in quiz # %d: ",i,j);
scanf_s("%f",&x[i][j]);
}
}
printf("\n\t");
for(j=0;j<N;j++){
printf("\t\tquiz # %d",j);
}
printf("\n");
for(i=0;i<M;i++){
printf("student # %d",i);
for(j=0;j<N;j++){
printf("\t\t%.2f\t",x[i][j]);
}
printf("\n");
}
for(i=0;i<M*N;i++){
printf("\nx[%d][%d]=%0.2f\n",i/N,i%N,*(xPtr+i));
}
return 0;
}
控制台输出(学生人数=3,测验人数=2):
为避免此问题而给出的替代方法是将代码的取消引用部分从
for(i=0;i<M*N;i++){
printf("\nx[%d][%d]=%0.2f\n",i/N,i%N,*(xPtr+i));
}
到
for(i=0;i<M;i++){
for(j=0;j<N;j++){
printf("\nx[%d][%d]=%.2f\n",i,j,*((xPtr+i*size)+j));
}
}
这种方法的控制台输出是成功的(学生人数=3,测验人数=2):
关于为什么第一种取消引用方法失败的解释如下:
问题:为什么元素
x[1][0],x[1][1],x[2][0],x[2][1]
会出现0.00
?
答案:因为
size=100
行和列的实际数量与实际数量不匹配。1D 数组不会出现此问题,如果 1D 数组中的实际元素数小于大小,则无关紧要,因为实际元素数之后的元素为零并且不计算在内。
我的问题:
我不明白给出的解释(为什么会出现不匹配以及为什么没有出现 w/1 数组的问题?)。如果指针指向数组的第一个元素(即。
xPtr=&x[0][0];
),那么我们不能每次递增一个(即。xPtr+i
)并逐个元素递增,因为二维数组按顺序存储为一个一维数组,每行一个又一个?我不明白在成功的方法中解引用的实现,具体来说,包含
size
在解引用中的功能是什么,我的直觉是对两个嵌套的解引用运算符(*((xPtr+i*size)+j))
做类似的事情。*(*(xPtr+i)+j)
那行得通吗?他怎么能在这里只用一个?我猜他正在使用 size 向前移动行大小,但我不完全确定这一切是如何一起工作的......
解决方案
我认为你已经有足够的信息来理解这个概念。您知道二维数组实际上存储在线性地址空间中。
不匹配的原因是您在表行中分配的空间多于您使用的空间。当您尝试获取值时,您应该忽略未使用的空间。这就是为什么修复将当前行乘以行大小,以跳转到您要读取的行的第一个元素。
#include <stdio.h>
#define SIZE 4
void main()
{
char buf[SIZE][SIZE];
int n = 2;
printf("Normal addresses:\r\n");
for(int i = 0; i < SIZE; i++)
{
for(int j = 0; j < SIZE; j++)
{
printf("%p\t", &buf[i][j]);
}
printf("\r\n");
}
char* start = &buf[0][0];
printf("Broken way:\n\r");
for(int i = 0; i < n*n; i++)
{
printf("%p\t", start + i);
if((i+1)%n == 0)
{
printf("\r\n");
}
}
printf("Fixed way:\n\r");
for(int i = 0; i < n; i++)
{
for(int j = 0; j < n; j++)
{
printf("%p\t", start + (i*SIZE)+j);
}
printf("\r\n");
}
}
输出:
Normal addresses:
0x7ffe128dd2e0 0x7ffe128dd2e1 0x7ffe128dd2e2 0x7ffe128dd2e3
0x7ffe128dd2e4 0x7ffe128dd2e5 0x7ffe128dd2e6 0x7ffe128dd2e7
0x7ffe128dd2e8 0x7ffe128dd2e9 0x7ffe128dd2ea 0x7ffe128dd2eb
0x7ffe128dd2ec 0x7ffe128dd2ed 0x7ffe128dd2ee 0x7ffe128dd2ef
Broken way:
0x7ffe128dd2e0 0x7ffe128dd2e1
0x7ffe128dd2e2 0x7ffe128dd2e3
Fixed way:
0x7ffe128dd2e0 0x7ffe128dd2e1
0x7ffe128dd2e4 0x7ffe128dd2e5
关于第二个问题,您可以通过 获取元素*(*(xPtr+i)+j)
,但您必须向编译器提示行的长度。请考虑以下示例,编译器可以在指针类型中找到该信息。
#include <stdio.h>
#define SIZE 4
int main()
{
char buf[SIZE][SIZE];
int n = 2;
printf("Normal addresses:\r\n");
for(int i = 0; i < SIZE; i++)
{
for(int j = 0; j < SIZE; j++)
{
printf("%p\t", &buf[i][j]);
}
printf("\r\n");
}
char (*start)[SIZE] = &buf[0];
printf("Read:\n\r");
for(int i = 0; i < n; i++)
{
for(int j = 0; j < n; j++)
{
printf("%p\t", (*(start+i)+j));
}
printf("\r\n");
}
}
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