如何在C函數中傳遞指向二維數組的指針參數
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前幾日用C編寫DSP程序時,遇到一個問題:如何向C函數中傳遞指向二維數組的指針參數。初
接觸以為很簡單,直接聲明一個二維數組,然后把數組名傳進去。但是一經編譯便報錯。后來仔細想了一下,并查找了一些相關資料,發現二維數組在概念上遠比一
維數組復雜,或者說二維數組以一種晦澀的方式構建在一維數組之上。
先來回顧一下一維數組。一維數組的數組名即為指向該數組的指針,該指針值保存了數組存放在內
存中的一塊連續區域的起始地址;數組的下標表示了這片內存區域的某存儲區相對于起始地址的偏移量。簡單來講就是:指向一維數組的指針,指向數據存放區域的
起始位置。
事實上,計算機系統的多維數組其實最終還是以一維數組的形式實現的。就N x
M的二維數組來講,設其數組名為array。指針array指向一個數組,該數組存放的是一系列指針,這些指針分別指向相應的一維數組,而這些數組中存放
的才是我們的數據。
array -> [一維數組指針1] -> [ 一維數組,M長]
[一維數組指針2] -> [ 一維數組,M長]
…… ……
[一維數組指針N] -> [ 一維數組,M長]
由此array是第i個指針變量地址,array[j]則表示相對于第i個指針變量偏移
j*sizeof(數組類型)。系統通過這種機制訪問了該二維數組的第i行,第j列的內容。
有上述可知,指向二維數組的指針其實是指向“指針變量地址”的指針變量。所以在聲明指向二維
數組的指針時,用 int ** array的形式。
有以下兩種方式來對二維數組分配內存:
///// 方法一
#include <stdlib.h> //
必須包含該頭文件,里面定義了malloc的實現
int ** array = malloc( N * sizeof(int
*) );
for (int k=0;k<N;k++)
array[k] = malloc( M * sizeof(int) );
///// 方法二
#include <stdlib.h>
int ** array = malloc( N * sizeof(int
*) );
array[0] = malloc( M * sizeof(int) );
for (int k=1;k<N;k++)
array[k] = array[0]+M*k;
上述兩種方法的區別在于:前者在內存中分配的區域有可能是不連續的;而后者則在內存中的一片連續區域為該數組分配空間。
我們還可以通過一維數組模擬二維數組。在這中間要進行下標轉換。如對于模擬的NxM數組,訪問其第i行,第j列元素時,在一維數組中對應的位置是
i*M+j。當然為了更簡捷,我們可以把這個數組下標轉換過程定義為一個宏,交由編譯系統來處理。
#define Arr2 ( array_name, row,col )
array_name[row*M+col]
定義該宏后,訪問Arr2( array, i, j)等價于訪問
array[i*M+j]。