在C ++中对多维数组进行排序[重复]

Question

如下代码所示，对二维数组进行排序是否安全？

int a[3][3];
for (int i = 0; i < 3; i++) {
    for (int j = 0; j < 3; j++) {
        cin >> a[i][j];
    }
}
sort(&a[0][0], &a[0][0] + 3 * 3); // the built-in sort function
for (int i = 0; i < 3; i++) {
    for (int j = 0; j < 3; j++) {
        cout << a[i][j] << ' ';
    }
    cout << '\n';
}

我们可以将这种方式推广到任何多维数组吗？

Answer 1

如下代码所示，对二维数组进行排序是否安全？

我对极端情况的洞察力并不好，但只要您不访问非法索引，这似乎是安全的。

分配的二维数组位置在内存中是连续的，例如a[3][3]：

a[0][0]..a[0][1]..a[0][2]..a[1][0]..a[1][1]..a[1][2]..a[2][0]..a[2][1]..a[2][2]

由于 std::sort 使用 [first,last) 范围，因此将其应用于从 a[0][0] 到 a[2][2]+1 的范围是有意义的，即：

sort(&a[0][0], &a[2][2]+1);

或从基地址而不是结束位置考虑：

sort(&a[0][0], &a[0][0]+(3*3));

给出了正确的答案，尽管乍一看它似乎是未定义的行为，因为&array[0][0]+(dim1*dim2) 似乎超出了范围。但它从不访问非法索引，因为对于int 2D 数组，指针（跟随指针算术）只会从a[0][0] 到a[2][2]，跟随整数大小的增量。到目前为止，它似乎是正确或安全的。

然而，Jarod 想要传达的内容也同样适用——我们在上下文中有两个数组，a[0][0]..a[2][2] 与 a[0]..a[9] 不同，因为前者的类型仍然属于 int(*)[3] ，考虑到我们的数组a[3][3] 传递给std::sort。

详细说明他所说的话：

从(&a[0][2]) + 1 传递是在数组a[0] 末尾之后的位置。 &a[1][0]，在同一位置属于另一个数组：

a[0][0]..a[0][1]..a[0][2] -> Array 1 
// a[0][2] + 1 -> exceeds index of the first array among the three arrays of the array which forms a[3][3]
a[1][0]..a[1][1]..a[1][2] -> Array 2
a[2][0]..a[2][1]..a[2][2] -> Array 3

如果它仍然是正确的（如果你假设的话），那么它只有在 ((&a[0][2]) + 1) - &a[1][0] 等于 0 时才有意义。但它被证明显示未定义的行为而不是 0，正如 Jarod 在他的演示中所证明的那样 @987654321 @，在(&a[0][0] + 3) 和&a[1][0] 之间有一个对应的例子。 （Clang 显示一个错误，可以用来证明 UB 案例的合理性）

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我们可以将这种方式推广到任何多维数组吗？

是的，为什么不呢？

这是一个三维的：

#include <iostream>
#include <algorithm>

int main() 
{
  int a[2][2][2];
  for (int i = 0; i < 2; i++) 
      for (int j = 0; j < 2; j++) 
          for (int k = 0; k < 2; k++)
              std::cin >> a[i][j][k];

  std::sort(&a[0][0][0], &a[0][0][0] + 2 * 2 * 2); 

  for (int i = 0; i < 2; i++) {
      for (int j = 0; j < 2; j++) {
          for (int k = 0; k < 2; k++)
              std::cout << a[i][j][k] << " ";
          std::cout << "\n";
      }
   }
}