将一维数组作为二维数组访问

Question

我有一个一维数组int *data，我知道有效存储在其中的rows 和cols 的数量。也就是说，我可以使用data[i*cols+j] 之类的东西访问二维矩阵(i,j) 的元素。

具体来说，这些存储在一个结构中：

typedef struct {
    int *data;
    int rows;
    int cols;
} matrix_t;

在过去的某个时候，我也写了这个巫毒代码：

#define MATRIXP(m) __typeof__(__typeof__(__typeof__(*((m).data))[(m).cols]) *)
#define MATRIXD(m) ((MATRIXP(m)) ((m).data))

有了这些定义，我可以做到：

MATRIXP(matrix) m = MATRIXD(matrix);

然后我可以使用矩阵m作为二维矩阵指针来访问data。

m[3][2] = 5; /* assign the element in row 3 and column 2 */

这非常好，意味着我不需要记住总是有一个像data[i*cols+j] 这样的表达式。但是，这段代码是我前段时间写的，现在我不记得它是如何工作的了。

1. 谁能解释一下所有__typeof__ 运算符是如何工作的，以及如何阅读类似的表达式？变量m的类型是什么？

   我知道它会扩展为：

   __typeof__(__typeof__(__typeof__(*((matrix).data))[(matrix).cols]) *) m = ((__typeof__(__typeof__(__typeof__(*((matrix).data))[(matrix).cols]) *)) ((matrix).data));
   

2. 这种访问data 的方法安全吗？这是最好的方法吗？

Answer 1

问题一：

MATRIXP(matrix) m（matrix 应该是 matrix_t 类型的变量）将扩展为

__typeof__(__typeof__(__typeof__(*((matrix).data))[(matrix).cols]) *) m

从里到外

1. __typeof__(*((matrix).data))是*((matrix).data)的类型，根据matrix_t的定义是int。

2. 所以(__typeof__(*((matrix).data))[(matrix).cols]) 等于(int [cols])

3. 所以__typeof__(__typeof__(*((matrix).data))[(matrix).cols]) *) 等于(int [cols] *)

4. 这就是MATRIXP(matrix)给出的类型。

因此，MATRIXP(matrix) 等于 (int [(matrix).cols] *)。换句话说，

MATRIXP(matrix) m

有效

int (*m)[matrix.cols]

正如@codebeard 指出的那样

问题 2：

对我来说看起来很安全。