返回指向 const 二维数组 (C++) 的指针的函数

Question

我是一名间歇性程序员，最近似乎忘记了很多基础知识。

我创建了一个类SimPars 来保存几个二维数组；下面显示的是demPMFs。我要将指向SimPars 实例的指针传递给其他类，并且我希望这些类能够使用SimPars 访问器函数读取数组。速度和内存很重要。

我知道使用向量通常会更简单，但在这种情况下，我真的很想坚持使用数组。

如何为数组编写访问器函数？如果我对第 n 个数组索引感兴趣，如何使用返回的指针访问它？ （我应该为数组的特定索引编写一个单独的访问器函数吗？）下面的内容肯定是错误的。

// SimPars.h
#ifndef SIMPARS_H
#define SIMPARS_H
#include "Parameters.h" // includes array size information

class SimPars {
 public:
  SimPars( void );
  ~SimPars( void );

  const double [][ INIT_NUM_AGE_CATS ] get_demPMFs() const;

 private:
   double demPMFs[ NUM_SOCIODEM_FILES ][ INIT_NUM_AGE_CATS ];

};
#endif


// SimPars.cpp
SimPars::SimPars() {
 demPMFs[ NUM_SOCIODEM_FILES ][ INIT_NUM_AGE_CATS ];
 // ...code snipped--demPMFs gets initialized...
}

//...destructor snipped
const double [][ INIT_NUM_AGE_CATS ] SimPars::get_demPMFs( void ) const {
  return demPMFs; 
}

我将非常感谢您对建议的解决方案进行某种解释。

Answer 1

基本上，您有三种选择：通过引用返回整个数组，通过指针返回第一行，或者通过指针返回整个数组。这是实现：

typedef double array_row[INIT_NUM_AGE_CATS];

typedef array_row array_t[NUM_SOCIODEM_FILES];

array_t demPMFs;

const array_t& return_array_by_reference() const
{
    return demPMFs;
}

const array_row* return_first_row_by_pointer() const
{
    return demPMFs;
}

const array_t* return_array_by_pointer() const
{
    return &demPMFs;
}

以下是用例：

SimPars foo;

double a = foo.return_array_by_reference()[0][0];
double b = foo.return_first_row_by_pointer()[0][0];
double c = (*foo.return_array_by_pointer())[0][0];

如何只返回数组的第 n 行？

同样，您有三个选择：

const array_row& return_nth_row_by_reference(size_t row) const
{
    return demPMFs[row];
}

const double* return_first_element_of_nth_row_by_pointer(size_t row) const
{
    return demPMFs[row];
}

const array_row* return_nth_row_by_pointer(size_t row) const
{
    return demPMFs + row;
}

Answer 2

const double (* get_demPMFs() const)[INIT_NUM_AGE_CATS];

或者，使用typedef（但这似乎不太干净......）。

class SimPars {
    typedef const double (*ConstDemPMFType)[INIT_NUM_AGE_CATS];

    double demPMFs[NUM_SOCIODEM_FILES][INIT_NUM_AGE_CATS];
public:
    ConstDemPMFType get_demPMFs() const;
};

请注意，您不能返回数组（g++ 拒绝编译）。但是数组的数组可以衰减为指向数组的指针，所以返回的是后者。

Answer 3

从逻辑上讲，这个问题与数据成员有关。是否允许用户修改它。如果您想授予另一个类对该成员的完全访问权限，则不一定需要 getter/setter，特别是如果您是唯一的用户。您可以将成员设为公开。

如果您的班级最好控制用户访问成员的方式，那么您可以只使用 getter 来强制执行只读访问。如果您不想对二维数组感到困惑，那么最简单的方法是使用一个内联函数来获取用户类的元素：

const double& getElem( int x, int y ) const { return demPMF[x][y] }

在这里做边界检查是有意义的，但考虑到你坚持使用数组，如果你的分析器证明你负担不起，这个函数只会允许访问你的数组。

如果您想进一步阐述，发表评论...