Является ли это аналогичной функцией в С++ 11, как в C11 для двумерной матрицы?
Я заметил, что в gcc C11 вы можете передать любую матрицу функции fn(int row, int col, int array[row][col])
. Как перевести мою приведенную ниже ссылку (в ссылку на другую команду stackoverflow) в C11 на программу в С++ 11?
C - выделение матрицы в функции
Как вы можете видеть, я могу перейти к функциям статических и динамических распределенных массивов в C11. Возможно ли это в С++ 11?
Я сделал примерную программу, основанную на разных ответах stackoverflow, но все функции работают для array1, и ни одна из них не работает для array2, где double array1[ROW][COL] = { { } }
и auto array2 = new double[ROW][COL]()
?
Как сделать функцию для обоих массивов, как это сделано в C11 fn(int row, int col, int array[row][col])
?
#include <iostream>
#include <utility>
#include <type_traits>
#include <typeinfo>
#include <cxxabi.h>
using namespace std;
const int ROW=2;
const int COL=2;
template <size_t row, size_t col>
void process_2d_array_template(double (&array)[row][col])
{
cout << __func__ << endl;
for (size_t i = 0; i < row; ++i)
{
cout << i << ": ";
for (size_t j = 0; j < col; ++j)
cout << array[i][j] << '\t';
cout << endl;
}
}
void process_2d_array_pointer(double (*array)[ROW][COL])
{
cout << __func__ << endl;
for (size_t i = 0; i < ROW; ++i)
{
cout << i << ": ";
for (size_t j = 0; j < COL; ++j)
cout << (*array)[i][j] << '\t';
cout << endl;
}
}
// int array[][10] is just fancy notation for the same thing
void process_2d_array(double (*array)[COL], size_t row)
{
cout << __func__ << endl;
for (size_t i = 0; i < row; ++i)
{
cout << i << ": ";
for (size_t j = 0; j < COL; ++j)
cout << array[i][j] << '\t';
cout << endl;
}
}
// int *array[10] is just fancy notation for the same thing
void process_pointer_2_pointer(double **array, size_t row, size_t col)
{
cout << __func__ << endl;
for (size_t i = 0; i < row; ++i)
{
cout << i << ": ";
for (size_t j = 0; j < col; ++j)
cout << array[i][j] << '\t';
cout << endl;
}
}
int main()
{
double array1[ROW][COL] = { { } };
process_2d_array_template(array1);
process_2d_array_pointer(&array1); // <-- notice the unusual usage of addressof (&) operator on an array
process_2d_array(array1, ROW);
// works since a first dimension decays into a pointer thereby becoming int (*)[COL]
double *b[ROW]; // surrogate
for (size_t i = 0; i < ROW; ++i)
{
b[i] = array1[i];
}
process_pointer_2_pointer(b, ROW, COL);
// allocate (with initialization by parentheses () )
auto array2 = new double[ROW][COL]();
// pollute the memory
array2[0][0] = 2;
array2[1][0] = 3;
array2[0][1] = 4;
array2[1][1] = 5;
// show the memory is initialized
for(int r = 0; r < ROW; r++)
{
for(int c = 0; c < COL; c++)
cout << array2[r][c] << " ";
cout << endl;
}
//process_2d_array_pointer(array2);
//process_pointer_2_pointer(array2,2,2);
int info;
cout << abi::__cxa_demangle(typeid(array1).name(),0,0,&info) << endl;
cout << abi::__cxa_demangle(typeid(array2).name(),0,0,&info) << endl;
return 0;
}
Ответы
Ответ 1
Функция, которую вы используете на C11, была представлена на C99 и была специально разработана для обеспечения эффективной и удобной обработки многомерных массивов.
В то время как С++ разделяет основной синтаксис с C, когда речь заходит о (многомерных) массивах, типы массивов значительно менее мощны в С++: в С++ размерность типов массива требуется для компиляции временных констант. Вот несколько примеров:
void foo(int a, int b) {
int foo[2][3]; //legal C++, 2 and 3 are constant
int bar[a][3]; //Not C++, proposed for C++17: first dimension of an array may be variable
int baz[a][b]; //Not C++, legal in C99
int (*fooPtr)[2][3]; //legal C++
int (*barPtr)[a][3]; //Not C++, legal in C99
int (*bazPtr)[a][b]; //Not C++, legal in C99
typedef int (*fooType)[2][3]; //legal C++
typedef int (*barType)[a][3]; //Not C++, legal in C99
typedef int (*bazType)[a][b]; //Not C++, legal in C99
int (*dynamicFoo)[3] = new int[2][3]; //legal C++
int (*dynamicBar)[3] = new int[a][3]; //legal C++
int (*dynamicBar)[b] = new int[a][b]; //Not C++
}
Как вы видите, почти все, что возможно в C с массивами с динамическим размером, невозможно в С++. Даже расширение VLA, предлагаемое для следующего стандарта С++, не очень помогает: оно ограничивается первым измерением массива.
В С++ вы должны использовать std::vector<>
для достижения того, чего вы можете достичь с помощью массивов переменной длины C99. Со всеми вытекающими последствиями:
-
Данные в std::vector<std::vector<> >
не являются последовательными в памяти. Ваши кэши могут не понравиться.
-
Нет гарантии с std::vector<std::vector<> >
, что все линейные массивы имеют одинаковую длину. Это может быть полезно или боль, в зависимости от вашего варианта использования.
-
Если у вас есть итератор для элемента в std::vector<std::vector<> >
, вы не можете его переместить в соответствующий элемент в следующей строке.
Ответ 2
С++ не имеет VLA. Это предлагается для С++ 17, но есть еще много работы, потому что это довольно большое изменение в системе типов, и использование C-style-массивов в любом случае все равно вытесняется на С++.
Как вы уже нашли, вы можете использовать шаблоны, когда размер известен во время компиляции. Если размер не известен во время компиляции, лучше всего использовать одномерный vector
, завернутый в класс, для доступа к нему так, как вы хотите получить к нему доступ.
vector
of vectors
также возможен, конечно; который описывает неровный массив. Независимо от того, предпочитаете ли вы, что над одним большим блоком памяти зависит от разных факторов (сложность кодирования, скорость работы/соображения использования памяти и т.д.).