Question

我想编写一个C函数，它将动态2D数组作为输入，但不会改变数组。

我正在努力使const变得正确，不仅是为了让我的代码更清晰，而且因为我的函数将在C ++代码中被调用，而C ++对这些东西非常苛刻。

如何声明一个函数将'const'指针指向一个指针，即如何指示该函数不会改变二维数组的内容？

以下是一个特定的，超简单的例子。我正在使用二维的二维数组，即双**，来表示大小为n x n的C中的方形矩阵，我想编写一个函数来计算这些矩阵之一的轨迹：

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

double **sqr_matrix_new(int n)
{
  double **a = calloc(n, sizeof(double*));
  int i;
  for (i=0; i < n; ++i) a[i] = calloc(n, sizeof(double));
  return a;
}

void sqr_matrix_free(double **a, int n)
{
  int i;
  for (i=0; i < n; ++i) free(a[i]);
  free(a);
}

double sqr_matrix_trace(double **a, int n)
{
  double trace;
  int i;
  for (i=0, trace=0.0; i < n; ++i) trace += a[i][i];
  return trace;
}

double sqr_matrix_trace_const(const double * const *a, int n)
{
  double trace;
  int i;
  for (i=0, trace=0.0; i < n; ++i) trace += a[i][i];
  return trace;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
  int n = 10;
  double **a = sqr_matrix_new(n);
  int i, j, k;
  for (i=0, k=0; i < n; ++i){
    for (j=0; j < n; ++j) a[i][j] = k++;
  }
  printf("trace is %g\n", sqr_matrix_trace(a, n));
  printf("trace is %g\n", sqr_matrix_trace_const(a, n));
  printf("trace is %g\n", sqr_matrix_trace_const((const double * const *)a, n));
  sqr_matrix_free(a, n);
}

在上面，跟踪函数sqr_matrix_trace（）和sqr_matrix_trace_const（）的两个版本都干净地编译（后者是我喜欢的那个，因为它清楚地表明它不会改变它给出的矩阵），但是调用

sqr_matrix_trace_const(a, n)

产生以下警告：

sqr_matrix.c: In function 'main':
sqr_matrix.c:44: warning: passing argument 1 of 'sqr_matrix_trace_const' from incompatible pointer type
sqr_matrix.c:27: note: expected 'const double * const*' but argument is of type 'double **'

演员克服了这个：

sqr_matrix_trace_const((const double * const *)a, n)

但使用强制转换来克服编译器的不便感觉不对。

或者，我可以抑制编译器警告，但那是一个警告。

所以，我希望我的代码能够干净地编译，并且我想传达给定函数的动态2D数组的常量而不需要使用强制转换。这似乎是一个合法的目标。这可能吗？如果没有，这样做的标准/接受做法是什么？

Answer 1

C const促销规则不允许从T **升级到const T const *。根据6.5.16.1 1（适用于函数调用以及每6.5.2.2 2的赋值），指针的转换只能将限定符添加到指向类型。

这是为了防止代码（例如6.5.16.1 6）：

const char **cpp;
char *p;
const char c = 'A';
cpp = &p; // constraint violation
*cpp = &c; // valid
*p = 0; // valid

正确地观察const *const *cpp = &p是安全的，因为*cpp = &c被阻止了，但这是一个足够模糊的案例，标准中没有涉及。

结论：您可以而且应该自己投降const double *const *。

请注意，使用长度为double *的{{1}}类型的单个数组会更高效，并自行执行任何必要的数组索引：n * n变为d[i][j]。< / p>

Answer 2

C ++编译器允许这样做。

至于C，qualified pointer types are not applied recursively。

Answer 3

如果您的矩阵数据确实是2D和矩形（没有“粗糙的右边缘”），我不明白为什么你不将它作为单个double *表示为第一个元素，以及整数给出宽度和高度。这样可以减少初始化矩阵所需的分配数量，同时也可以将其表示为普通的const double *。

采用const 2d数组的C函数

3 个答案: