Question

我正在尝试使用C编写程序，根据用户输入生成螺旋并将其打印到控制台。我无法弄清楚如何访问我在结构“螺旋”中定义的2D数组“数据”。如何修复“警告：从不兼容的指针类型分配”错误？

#include <stdio.h>

typedef struct Spiral {
    int size;
    int **data;
} Spiral;

Spiral generateSpiral(int size);
void printSpiral(Spiral spiral);
static int rotate();

int main() {
    int size;
    scanf("%d", &size);
    Spiral spiral = generateSpiral(size);
    printSpiral(spiral);
    return 0;
}

Spiral generateSpiral(int size) {
    int data[size][size];
    int i;
    for (i = 0; i < size; i++) {
        int j;
        for (j = 0; j < size; j++) {
            data[i][j] = 0;
        }
    }

    for (i = 0; i < size; i++) {
        data[0][i] = 1;
    }

    int currX = 0;
    int currY = size - 1;

    for (i = size - 1; i > 0; i -= 2) {
        int j;
        for (j = 0; j < 2; j++) {
            int k;
            switch (rotate()) {
                case 0:
                    for (k = 0; k < i; k++) {
                        data[++currX][currY] = 1;
                    }
                    break;
                case 1:
                    for (k = i; k > 0; k--) {
                        data[currX][--currY] = 1;
                    }
                    break;
                case 2:
                    for (k = i; k > 0; k--) {
                        data[--currX][currY] = 1;
                    }
                    break;
                case 3:
                    for (k = 0; k < i; k++) {
                        data[currX][++currY] = 1;
                    }
                    break;
            }
        }
    }
    Spiral spiral;
    spiral.size = size;
    spiral.data = data;
    return spiral;
}

void printSpiral(Spiral spiral) {
    int i;
    for (i = 0; i < spiral.size; i++) {
        int j;
        for (j = 0; j < spiral.size; j++) {
            switch (spiral.data[i][j]) {
                case 0:
                    printf(" ");
                    break;
                case 1:
                    printf("#");
                    break;
            }
        }
        printf("\n");
    }
}

static int rotate() {
    static int val = 0;
    int tmp = val;
    val++;
    if (val > 3)
        val = 0;
    return tmp;
}

Answer 1

在generateSpiral函数中，您使结构指针指向局部变量data，但是当函数返回data超出范围时，指针现在指向未分配的内存前导到undefined behavior。

但这不是你唯一的问题：第二个问题是指向指针的指针不与数组数组相同，内存布局不同。

最后一部分，让我们看一个例子。假设我们有以下声明

int a[2][2];

在内存中它看起来像这样：

+---------+---------+---------+---------+
| a[0][0] | a[0][1] | a[1][0] | a[1][1] |
+---------+---------+---------+---------+

换句话说，所有数据都是连续的。

另一方面，如果你有一个像

这样的声明

int **p;

并正确分配数据，它看起来像

+------+------+-----+
| p[0] | p[1] | ... |
+------+------+-----+
  |      |      |
  |      |      v
  |      |      ...
  |      v
  |      +---------+---------+-----+
  |      | p[1][0] | p[1][1] | ... |
  |      +---------+---------+-----+
  v
  +---------+---------+-----+
  | p[0][0] | p[0][1] | ... |
  +---------+---------+-----+

记忆不再是连续的。不再有任何最大大小，指针指向连续的内存区域，但无法知道该区域有多大。你必须自己跟踪它。

这两个问题的简单解决方案是仅使用指向指针的指针，然后动态分配堆：

int **data;

// First allocate memory for `size` number of pointers
// I.e. we allocate an "array" of pointers
data = malloc(size * sizeof(int *));

// Then allocate each entry in the above allocated "array"
// I.e. make each pointer in the "array" point to an "array" of `int`
for (int i = 0; i < size; ++i)
    data[i] = malloc(size * sizeof(int));

现在可以直接使用局部变量data来分配spiral.data。

但有一个问题：在Java中你不必释放你分配的内存，它会自动处理。在C中它不会自动处理，您必须手动释放您分配的内存，否则您将有内存泄漏。

释放内存可以像

一样完成

// First free all the "sub-arrays"
for (int i = 0; i < size; ++i)
    free(spiral.data[i]);

// Then free the top-level "array"
free(spiral.data);

关于指针，指针可以指向任何内存地址，并且实际上没有安全性或检查它指向有效位置。此外，C不会对值和结构进行深度复制，如果有指针并将其指向某处，则编译器或运行时系统不会复制。

关于范围界定，Java也有局部变量，就像C中的函数返回那些超出范围一样。 Java和C之间的区别在于，如果返回对本地对象的引用，那么只要存在对象的引用，Java就会跟踪它并将对象保留在内存中。 C没有引用，指针只是一个整数，其值是内存中的地址，并且指向的数据不知道有指向它的指针或数量。

Answer 2

你的问题是由于vector和函数返回的int和unsigned int不匹配造成的。将int i，j更改为type_t，这样它们也是一个无符号整数，就像向量的大小一样。这就是你收到警告的原因

在Struct中存储和访问2D数组

2 个答案: