Question

我是C语言的初学者，但是我目前正在尝试创建一个矩阵数据结构，该结构可用于不同的函数中，而不必显式传递列数和行数（例如：{{1} }代替matrixMult(matrix A, matrix B)）。到目前为止，我的方法是声明一个结构，例如

matrixMult(A, B, rowsA, columnsA, rowsB, columnsB)

然后，为了正确分配矩阵，我尝试使用以下函数

typedef struct matrix{
    int rows;
    int columns;
    int **data;
}matrix;

（据我所知）哪个会分配包含各列的行，然后为这些列分配内存，然后再包含实际数据。

上面的代码似乎可以正常工作，但是当我尝试向矩阵中输入一些数据然后稍后将其可视化时，例如：

matrix startmatrix(matrix mat,int n_row, int n_col){
    int i=0;
    mat.rows=n_row;
    mat.columns=n_col;

    mat.data=(int **) calloc(n_row,sizeof(int *));

    for(i=0;i<n_row;i++){
        mat.data[i]=(int *) calloc(n_col,sizeof(int));
    }
    return mat;
}

它返回警告（赋值使指针从不带强制转换的整数开始）和实际矩阵中的数字4。

有人可以解释我在做什么错吗？

编辑：添加我正在使用的完整代码。到目前为止，它仅包含2个文件：mainfile.c和matrix.h。我现在也了解（谢谢！），将A=startmatrix(A,2,3); A.data[1,1]=1; printf("%d",A.data[1,1]);传递给mat是没有用的，我应该使用startmatrix，所以我相应地编辑了代码。到目前为止，主要文件是：

A.data[][]

这将调用文件“ matrix.h”，其中包含以下内容（到目前为止，仅以下内容）

//Mainfile.c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "matrix.h"


int main(){
    matrix A=startmatrix(2,3); //2 by 3 matrix
    A.data[1][1]=1; /*testing to see if the value 1 is passed to the first cell*/

    printf("\n%d\n",A.rows); //Prints number of rows stored by A
    printf("\n%d\n",A.columns); //Prints number of cols stored by A
    printf("\n%d\n\n",A.data[1][1]);  //Is supposed to print the value stored in the first cell
    return 0;
}

到目前为止，这就是我用于此问题的全部代码，仅此而已。我正在阅读建议的答案和评论，并对其进行尝试，以查看它们是否有效。预先感谢您的帮助。

Answer 1

您不能访问像这样的二维数组-C不会这样对待它，对于编译器来说，它只是一个指向整数的指针。 C也无法识别多重索引的概念（多个索引之间用逗号分隔）。

您应该使用A.data[1]访问该行，这将为您提供指向特定行的指针，然后访问其中的所需项-A.data[1][1]。

Answer 2

作为C语言的初学者，您应该了解并且至少在开始时避免使用复杂的指针算术。对于矩阵情况，您实际上可以做简单的事情。我随意使用assert添加了非常基本的错误检测。

首先，请尽可能使用单个指针：

typedef struct matrix{
    int rows;
    int columns;
    int *data;
}matrix;

调整您的分配过程：

matrix startmatrix(int n_row, int n_col){
    assert(n_row>0 && n_col>0);
    matrix mat;
    mat.rows=n_row;
    mat.columns=n_col;
    mat.data=calloc(n_row*n_col,sizeof(int)); /* allocate memory and clear to zero */
    return mat; /* return copy of mat */
}

此函数的原型对我来说似乎有点有趣，所以我对其进行了一些更改。它应该具有与旧版本相同的效果。

如果要充分利用结构，请使用访问器函数，而不要使用原始数组索引：

int* matrixcell(matrix mat, int column, int row){
    assert(column < mat.columns && row < mat.rows);
    return &mat.data[row*mat.columns + column]; /* pointer arithmetic */
}
/* example of using it */
*matrixcell(mat, 1, 1) = new_value;

该算法是在1D数组中浏览2D数据的一种非常基本的方法。在纸和笔上尝试一下，写出每个单元格的地址。您会发现这很有意义。

如何在C中创建矩阵结构？

2 个答案: