Question

void compute(int rows, int columns, double *data) {
    double (*data2D)[columns] = (double (*)[columns]) data;
    // do something with data2D
}

int main(void) {
    double data[25] = {0};
    compute(5, 5, data);
}

有时，将参数视为多维数组非常方便，但需要将其声明为指向平面数组的指针。将指针视为多维数组是否安全，如上例中compute所做的那样？我很确定内存布局可以保证正常工作，但我不知道标准是否允许指针以这种方式进行转换。

这会破坏任何严格的别名规则吗？指针算法的规则怎么样;由于数据“实际上并不是”double[5][5]，我们是否允许在data2D上执行指针算法和索引，或者是否违反了指针算法不会偏离适当数组范围的要求？ data2D甚至可以保证指向正确的位置，还是只保证我们可以将其强制转换并恢复data？标准报价将非常受欢迎。

Answer 1

我提前道歉，因为有人说标准中的这些规则很难解释。

C11 6.3.2.3说

指向对象类型的指针可以转换为指向a的指针不同的对象类型。如果结果指针不正确对于引用的类型，行为是未定义的。

所以只要两个指针具有相同的对齐方式，实际的强制转换就可以了。

然后关于通过指针访问实际数据，C11 6.5为您提供了一个关于“别名”的乱码文本，这很难理解。我将试着引用我认为是这个具体案例的唯一相关部分：

“访问其存储值的对象的有效类型是   声明的对象类型，如果有的话。“/ - /

“对象的存储值只能由左值访问   具有以下类型之一的表达式：


类型兼容   与对象的有效类型，“


/ - /


“包含其中一种上述类型的聚合或联合类型   成员“

（以上有时被称为“strict aliasing rule”，它不是正式的C语言术语，而是由编译器实现者组成的术语。）

在这种情况下，对象的有效类型是25个双精度数组。您正在尝试将其强制转换为指向5个双精度数组的数组指针。无论它是与有效类型兼容的类型，还是包含该类型的聚合，我都不确定。但我很确定这是两个有效案件中的任何一个。

据我所见，此代码不违反6.3.2.3和6.5。我相信代码可以保证工作正常，行为应该是明确的。

Answer 2

在这种情况下最安全的方法是将元素保存在一个平面的1维数组中，但是以多维方式编写访问器方法以从该数组中读取和写入。

#include <stdio.h>
#include <string.h>

const int rowCount = 10;
const int columnCount = 10;

const int dataSize = rowCount*columnCount;
double data[dataSize];


void setValue( const int x, const int y, double value)
{
    if ( x>=0 && x<columnCount && y>=0 && y<rowCount) {
        data[x+y*columnCount] = value;
    }
}


double getValue( const int x, const int y )
{
    if ( x>=0 && x<columnCount && y>=0 && y<rowCount) {
        return data[x+y*columnCount];
    } else {
        return 0.0;
    }
}


int main()
{
    memset(data, 0, sizeof(double)*dataSize);
    // set a value
    setValue(5, 2, 12.0);
    // get a value
    double value = getValue(2, 7);

    return 0;
}

该示例使用仅用于简单的全局变量。您可以将数据数组作为附加参数传递给函数，也可以创建要使用的上下文。

在c ++中，您可以将数据容器包装到一个类中，并使用这两种方法作为访问方法。

将double 转换为double（）[N]

2 个答案:

将double *转换为double（*）[N]

2 个答案:

将double 转换为double（）[N]