Question

我使用的库将一个指向double数组的指针作为参数，如下所示：

const int N=10;
const int J=20;
double my_array[N*J];
libFunc(my_array, N, J);

我更愿意在我的代码中使用多维数组，并且我发现我可以通过解除引用我的多维双数组来调用libFunc，如下所示

double my_array2[N][J];
libFunc(&my_array2[0][0], N, J);

但是，我担心这段代码可能无法移植，因为N和M变大，它可能无法继续工作，并且可能存在其他隐藏的问题。

为什么这很糟糕，我应该在这里注意什么？使用多维数组并将它们传递给libFunc的正确方法是什么，就像它们是普通的双数组一样？

修改：阅读所选答案下方的评论，以便对手头的问题进行讨论。似乎如果我声明一个静态数组，如上所述，那么这个代码应该适用于大多数编译器。但是，如果数组是动态分配的，则可能存在问题。

Answer 1

没有简单的方法来制作副本。访问一个超出其边界的数组是未定义的行为，你不会解决这个问题。

现在，在许多情况下，您的代码可以正常工作，因为T[M * N]和T[M][N]的内存以相同的方式布局。只要调用者和被调用者同时对编译器不可见，我就会猜测这应该有用。

但想象一下这种情况：

T a[M][N];

for (size_t i = 0; i != M * N; ++i)
{
  a[0][i] = 0;
}

这里编译器可能会推断a[0][N]超出范围，因此存在未定义的行为，编译器可能合法地省略整个循环，或者使应用程序崩溃或擦除硬盘。

所以......接受你的选择。未定义的行为在某个地方，但你可能会很幸运。

Answer 2

C ++使用row-major ordering，因此您的多维数组实际上是内存中连续的1维区域。
即使声明为例如2维，它也可以通过index = x + y * height访问，因此不存在可移植性问题......

C++ documentation告诉：

多维数组只是程序员的抽象，因为我们可以通过放置一个简单的数组来获得相同的结果其指数之间的因素

（这里也是visual c++）的解释

Answer 3

你基本上搞砸了：这个函数需要一个double *，所以你应该给它一个double *。

最简单，最安全的方法是使用包装器。类似的东西：

template<size_t M, size_t N>
class Double2DArray
{
   std::vector<double> m_container ; // It could be a double[M * N]
                                     // But it could explode your stack
                                     // So let's use the heap
   public :
      // Etc.

      Double2DArray()
         : m_container(M * N)
      {
         // I assume the default you want is a vector already
         // filled with 0.0
      }

      size_t getSizeM() { return M ; }
      size_t getSizeN() { return N ; }

      double & operator() (size_t p_m, size_t p_n)
      {
         return m_container[p_m * N + p_n] ;
      }

      double * data()
      {
         return &(m_container[0]) ;
      }

      // etc.
} ;

当然，这段代码并不完整：至少，你应该添加访问器的const版本，可能会处理复制构造和赋值等。我不知道你的确切需求，所以，你的里程可能会有所不同，但核心理念是......

你可以使用这个包装器：

void foo()
{
   Double2DArray<42, 13> my2DArray ;

   // etc.

   my2DArray(3, 5) = 3.1415 ;     // set some value
   double d = my2DArray(13, 2)  ; // get some value

   // etc.

   libFunc(my2DArray.data(), my2DArray.getSizeM(), my2DArray.getSizeN());
}

我甚至会将libFunc重载为更安全：

template<size_t M, size_t N>
inline void libFunc(Double2DArray<M, N> & p_my2DArray)
{
   libFunc(p_my2DArray.data(), M, N);
}

这样我就可以调用它而不需要再次给它一个数组的大小（它很容易混合M和N）：

void foo()
{
   Double2DArray<42, 13> my2DArray ;

   // etc.

   libFunc(my2DArray);
}

这就是我如何使用多维数组并将其提供给类似C的API，期望连续的双精度数组。

P.S。：如果在编译时不知道M和N，你只需要删除模板，并制作构造函数的M和N参数，一切都可以（差不多）相同。

将多维数组传递给参数类型为double *的函数

3 个答案: