在C中获取指向三维int的指针的内部值答案

【问题标题】：Getting inner values of a pointer to a three-dimensional int in C在C中获取指向三维int的指针的内部值
【发布时间】：2021-05-26 14:21:27
【问题描述】：

所以这是我第一次在 C 中使用多维数组。我有一个 3D 整数数组正在填充，我想检查以确保值正常，但是数组填充后我遇到了一些问题。一些类似的代码来解释这种情况：

int a = 10;
int b = 20;
int c = 30;
int* valuesPtr;
valuesPtr = (int*) malloc(a * b * c * sizeof(int));
functionThatFillsValues(valuesPtr); // this function expects a *int, and works.

这里一切正常。然后，我打印出这样的值：

printf("0,0,0: %d\n", *valuesPtr);

这会成功打印 [0][0][0] 处的值。做以下工作：

printf("0,0,1?: %d\n", *(valuesPtr+1));

现在，我从https://www.geeksforgeeks.org/pointer-array-array-pointer/ 了解到，有几种方法可以从该指针指向的位置获取值。以下工作：printf("0,0,0: %d\n", valuesPtr[0]); 但只要我尝试更进一步，它就会中断。以下都不起作用：

printf("0,0,0: %d\n", valuesPtr[0][0];
printf("0,0,0: %d\n", valuesPtr[0][0][0];
printf("0,1,0: %d\n", valuesPtr[0][1];
printf("0,0,1: %d\n", valuesPtr[0][0][1];
printf("%d\n", *(*(valuesPtr+1)+1));
printf("%d\n", *(*(*(valuesPtr+1)+1)+1));

[] 得到错误“下标值既不是数组也不是指针”，而 *() 尝试得到错误“'unary *' (have 'int') 的类型参数无效”我猜因为在这两种情况下，它都将 valuesPtr[0] 和 *(valuesPtr) 解析为 int，然后不再继续。我猜问题是 valuesPtr 被声明为 *int，所以它认为它只是一个指向 int 的指针。我怎样才能理解它是一个指向 3D 数组的指针，或者通过获取指向内部 2D 或 1D 数组的指针，或者只是让它理解我可以使用 [][][] 表示法？

这样的东西会在正确的位置上寻找吗？

printf("i,j,k: %d", *(valuesPtr+(i*(c*b))+(j*(c))+k)

【问题讨论】：

您正在分配一个平面数组，您只能使用[] 或* 语法取消引用一次。 Correctly allocating multi-dimensional arrays 的答案可能有你想要的。
@m-oehm 不幸的是，该函数不能接受除 *int 之外的任何内容 - 这不是我有权更改的内容。所以它必须是一个平面阵列。但是知道它是一个平面数组，我在问题末尾的想法应该是寻找正确的位置，是吗？
@SpaceMouse - 这个想法是正确的，但数学是错误的。由于您实际上使用的是平面数组，因此您必须根据原始分配计算其他维度。像这样： printf("%d ", *(valuesPtr + (i*20*30)+(j*30)+(k)));
如果您将平面数组别名为连续的多维数组，您仍然可以使用该答案中使用的技术：int (*m)[20][10] = (int (*)[20][10]) valuesPtr; 现在您可以使用m[k][j][i] 语法对数组元素进行索引。 See an example here.

标签： arrays c pointers

【解决方案1】：

您可以做两种不同的事情。

选项#1 是简单地使用线性偏移来访问您的元素。为此，您必须从三元组计算单个偏移量。让我给你举个例子：

printf("2, 3, 4: %d\n", valuesPtr[(2 * b + 3) * c + 4]);

这有点麻烦，但这是传统的做事方式，而且很管用。

如果您使用的是 C99 或更高版本，另一种方法是使用所谓的可变修改类型。请注意，这需要支持 VLA，自 C11 以来这是可选的，因此某些实现（尤其是 MSVC）可能不支持它们。

如果您手动声明数组，则为int arr[a][b][c];。由于数组到指针的衰减规则，当在表达式中使用时，这将成为 int (*) [b][c] — 即指向 b 数组 c 元素的数组的指针。因此，您可以将指针类型声明为该类型：

int (* valuesPtr) [b][c] = malloc(sizeof *valuesPtr * a);
// note that, since each element is already an array of [b][c], you only
// need to multiply by a to get the final size
printf("0, 0, 0: %d\n", valuesPtr[0][0][0]);
printf("1, 0, 0: %d\n", valuesPtr[1][0][0]);
printf("0, 1, 0: %d\n", valuesPtr[0][1][0]);
printf("0, 0, 1: %d\n", valuesPtr[0][0][1]);

【讨论】：

【解决方案2】：

如果我正确理解您的问题，您正在使用 3d 数据集。但是，您必须使用映射到 3D 数组的 1D 数组。也许以下内容会有所帮助：

您可能会考虑构建 1D 数组和 3D 数组的（免费）联合，以便您可以以更方便的方式引用数据。也就是说，您可以使用三重索引填充 3D 数组，但对于 1D 目的，您可以定位线性数组中的第一个整数。

由于数组的大小相同，联合将不包含任何额外内容，并且以任何一种方式引用您的数据都不会花费太多。一个简单的例子：

// FreeUnion.c

#include <stdio.h>

#define     a   10      // defines for the sizing below
#define     b   20
#define     c   30

union blob {
    int a3d[a][b][c];   // a 3d array
    int a1d[a*b*c];     // a 1d array
} arrun;

void main(void) {
    arrun.a1d[0] = 0;
    arrun.a1d[1] = 1;
    arrun.a1d[2] = 2;

    printf("one: %i\n", arrun.a1d[1]);
    printf("triplet 0: %i, %i, %i \n", arrun.a3d[0][0][0],
                     arrun.a3d[0][0][1], arrun.a3d[0][0][2]);
}

【讨论】：