如何将动态二维数组传递给 C++ 中的函数

Question

我正在尝试将动态二维数组传递给函数，但它给出了错误。我尝试显式提供数组维度并且它工作但动态不起作用，任何指针（双关语不是有意的）

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

void print_2d_array(int arr_size, int (*arr)[5]){
    for(int i = 0; i < arr_size; ++i){
        for(int j = 0; j < arr_size; ++j)
            cout << arr[i][j] << "\t";
        cout << endl;
    }
}

int main(){
    vector<int> x{10,15,20,30,40};
    int arr[x.size()][x.size()];

    for(int i = 0; i < x.size(); ++i)
        arr[i][i] = 0;

    print_2d_array(5, arr);
    return 0;
}

我尝试了这里详述的所有三种方法Passing 2D array in C

如果不是如上所示实例化数组，我使用类似

arr[5][5];

它按预期工作。我收到以下错误

error: cannot convert ‘int (*)[(<anonymous> + 1)]’ to ‘int (*)[5]’ for argument ‘2’ 
to ‘void print_2d_array(int, int (*)[5])’

print_2d_array(5, arr);

Answer 1

可变长度数组 (VLA) 不是 C++ 标准的一部分。它是 C99 标准的一部分，通常在各种编译器中作为 C++ 的扩展来实现。

在分配数组时，通常可以在 C++ 程序中使用 VLA。但是当你需要传递数组时你会遇到问题，因为没有 VLA 的参数类型，因此你可以将它作为参数传递给 C++ 中的函数。 （这就是为什么当您手动内联函数时，代码运行正常，这避免了将数组传递给函数。）您必须将数组作为指向函数的指针传递，并且可能在函数之前和内部使用reinterpret_cast将 VLA 转换为指针，然后将其转换回来。这简直就是糟糕的代码。

使用 C++ 编码时，只需使用 C++ 惯用的方式。由于您已经使用vector，因此您可以只使用vector<vector<int>>（vector<vector<int> >，如果不使用 C++11，但从初始化x 的方式来看，您使用的是 C++11）作为 2-D大批。您的代码应修改如下：

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

void print_2d_array(int arr_size, vector<vector<int>> &arr){
    for(int i = 0; i < arr_size; ++i){
        for(int j = 0; j < arr_size; ++j)
            cout << arr[i][j] << "\t";
        cout << endl;
    }
}

int main(){
    vector<int> x{10,15,20,30,40};
    vector<vector<int>> arr(x.size(), vector<int>(x.size()));

    // No need to use this to initialize:
    // for(int i = 0; i < sizeof(x); ++i)
    //     arr[i][i] = 0;

    print_2d_array(5, arr);
    return 0;
}

请注意，这也解决了您的arr 未正确初始化的问题。

如果你要使用C，那么VLA是完全可以的，它会是这样的（并不是我没有修复你的初始化，它只初始化了对角线元素。你必须使用C，而不是C++ 编译器来编译这个。）：

#include <stdio.h>

void print_2d_array(int arr_size, int arr[][arr_size]){
    for(int i = 0; i < arr_size; ++i){
        for(int j = 0; j < arr_size; ++j)
            printf("%d\t", arr[i][j]);
        printf("\n");
    }
}

int main(){
    int x[] = {10,15,20,30,40};
    int arr[sizeof(x)][sizeof(x)];

    // bad initialization:
    for(int i = 0; i < sizeof(x); ++i)
        arr[i][i] = 0;

    print_2d_array(5, arr);
    return 0;
}

好的，如果您决定使用 C++ 但不喜欢向量，那么下一个最简单的方法是使用原始指针，不建议这样做。

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

void print_2d_array(int arr_size, int **arr){
    for(int i = 0; i < arr_size; ++i){
        for(int j = 0; j < arr_size; ++j)
            cout << arr[i][j] << "\t";
        cout << endl;
    }
}

int main(){
    vector<int> x {10,15,20,30,40};
    int **arr = new int*[x.size()];
    for (int i = 0; i < x.size(); ++i) {
        arr[i] = new int[x.size()];
        for (int j = 0; j < x.size(); ++j) {
            arr[i][j] = 0;
        }
    }

    print_2d_array(5, arr);

    for (int i = 0; i < x.size(); ++i) {
        delete[] arr[i];
    }
    return 0;
}

节省您的麻烦并使用容器。您正在使用现代 C++。

（答案假设您在运行之前无法确定数组的大小。尽管在您的示例中并非如此——大小必须为 5，并且没有理由使用 VLA。）

Answer 2

首先，

int arr[x.size()][x.size()];

不是有效的 C++。数组的维度必须在编译时就知道。

如果您使用支持可变长度数组作为扩展的编译器，则可以使用该语句。但是，变量的类型不是int (*)[5]，这正是print_2d_array所期望的。

如果您在编译时知道维度，则可以使用嵌套的std::array。

如果需要在运行时计算尺寸，您可以使用嵌套的std::vector。

更新，以回应 OP 的评论

获取程序的简化版本。

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

int main(){
    vector<int> x{10,15,20,30,40};
    int arr[x.size()][x.size()];
    return 0;
}

编译命令：

g++ -Wall -std=c++11    socc.cc   -o socc -pedantic

错误/警告：

socc.cc: In function ‘int main()’:
socc.cc:8:31: warning: ISO C++ forbids variable length array ‘arr’ [-Wvla]
     int arr[x.size()][x.size()];
                               ^
socc.cc:8:31: warning: ISO C++ forbids variable length array ‘arr’ [-Wvla]
socc.cc:8:9: warning: unused variable ‘arr’ [-Wunused-variable]
     int arr[x.size()][x.size()