Question

我有一个函数concat来连接矩阵mat1以形成mat2。这里mat1和mat2使用固定尺寸（即DIM1 = 2，DIM2 = 2，DIM3 = 3，DIM1_1 = 4），但实际上我需要它们具有可变尺寸，因此我声明了尺寸3d数组的最大大小，如下面我的代码所述（即DIM2 = 20，DIM3 = 30），但是当我这样做时，程序会给出垃圾值。有人可以建议不使用malloc（）如何使用可变大小的3d数组吗？

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

//!< Dimensions of a 3d array
#define DIM1     2
#define DIM2     2
#define DIM3     3
#define DIM1_1   4


void Concat(int (*mat1)[DIM2][DIM3], int (*mat2)[DIM2][DIM3], int len);
// void Concat(int (*mat1)[20][30], int (*mat2)[20][30], int len);

int main()
{
    int mat1[DIM1][DIM2][DIM3] = {{{1,2,3},{4,5,6}},{{1,2,3},{4,5,6}}};
    int mat2[DIM1_1][DIM2][DIM3];

    Concat(mat1,mat2,2);

    return 0;
}
// void Concat(int (*mat1)[20][30], int (*mat2)[20][30], int len){
void Concat(int (*mat1)[DIM2][DIM3], int (*mat2)[DIM2][DIM3], int len){  
    /*concatenate mat1 to mat2 */
    memcpy(mat2[0], mat1, DIM1*DIM2*DIM3 * sizeof mat1);
    memcpy(mat2[0+len], mat1, DIM1*DIM2*DIM3 * sizeof mat1);
}

Answer 1

很抱歉，但是无法完成（事先不知道最大长度）。当您的函数生成mat1时，它将在数组的堆栈上精确地保留2*2*3 int s的内存，并将每个子数组紧挨着。如果是静态分配的，则无法在完成后对其进行更改。

但是 ...通过动态内存分配（即malloc和朋友）可以做到这一点。具体来说，使用realloc分配额外的空间。

对不起。

Answer 2

我在下面的代码中声明将3d数组的大小声明为最大大小（即DIM2 = 20，DIM3 = 30），但是程序执行此操作时会给出垃圾值。

我希望在运行时获取垃圾值之前，编译器警告您有关以这种方式创建的类型不匹配的信息。如果没有，那么通过弄清楚如何提高警告级别或选择一个更有用的编译器，将对您很有帮助。

无论哪种方式，Concat()函数的参数都是指向特定尺寸的2D数组的指针。如果实际参数是指向其他内容（甚至是维数不同的数组）的指针，那么结果差就不足为奇了。实际上，这违反了所谓的“严格别名规则”，因此行为是不确定的。

有人可以建议不使用malloc（）如何使用可变大小的3d数组吗？

我的解释是，您想要一个单一的函数可用于各种尺寸的数组，而不是任何单个数组的尺寸都会随时间变化。您可以做几件事，但是这里有一些不错的选择：

如果您的实现支持VLA （在C99中是必需的，但自C11起是可选的），则可以使用它们来支持Concat()功能。这种东西是我最喜欢的VLA用法之一，因为它避免了对VLA使用的最大实际关注，它围绕着自动分配可用的空间。这样的方法可能看起来像这样：
```
void Concat(size_t dim1, size_t dim2, size_t dim3 int (*source)[dim2][dim3],
        int (*dest)[dim2][dim3]) {
    size_t source_size = dim1 * sizeof(*source);

    memcpy(dest, source, source_size);
    memcpy(dest + dim1, source, source_size);
}
```
您会注意到，这要求您将源数组的尺寸传递给 all 作为单独的参数，并且除两个数组的第一个匹配之外的所有尺寸。您将非常简单地使用它：
```
int mat1[DIM1][DIM2][DIM3] = /* ... */
int mat2[DIM1 * 2][DIM2][DIM3];

Concat(DIM1, DIM2, DIM3, mat1, mat2);
```
当然，您可以在同一程序中使用相同的函数来连接各种维数的数组对，前提是已满足已描述的约束。

如果您不能或不想依靠VLA ，那么最好的选择就是简单地使上述内容适应这种情况，就像这样：

void Concat(size_t dim1, size_t dim2, size_t dim3, void *source, void *dest) {
    size_t source_size = dim1 * dim2 * dim3 * sizeof(int);

    memcpy((char *) dest, source, source_size);
    memcpy((char *) dest + source_size, source, source_size);
}

您可以使用与上一个相同的方式来调用该函数。

如果您想变得更通用，同时提供更简单的函数签名，则可以将以上内容转换为连接任意对象：
```
void Concat(size_t source_size, void *source, void *dest) {
    memcpy((char *) dest, source, source_size);
    memcpy((char *) dest + source_size, source, source_size);
}
```
这通过将调用者的职责放在计算上并传递源对象的大小（以字节为单位）来实现完全的通用性，尽管这不一定是一个大问题。例如，
```
int mat1[DIM1][DIM2][DIM3] = /* ... */
int mat2[DIM1 * 2][DIM2][DIM3];

Concat(sizeof(mat1), mat1, mat2);
```

memcpy（）用于3D数组的可变尺寸

2 个答案: