在 C++ 中让一个数组指向另一个具有不同边界的数组

Question

我需要使用具有以下 typedef 和方法的库：

typedef short int SomeArray[3];

void method(SomeArray* arr){//doSomething}

在我的主代码中，我有一个大数组，并且想要一个较小的数组，它的索引值与较大的数组完全相同：

short int var[5] = {0, 1, 2, 4, 5};

我需要一个 SomeArray 类型的变量，它的 [0] = var[1], [1] = var[2], [2] = var[3] 将它传递给 test() 方法。这个：

short int* intf = &var[1];

当我通过 intf[?] 访问它时给出我需要的东西。但是如何将其转换为 SomeArray 类型的变量以成为具有 3 个元素的数组？我尝试了不同的方法，例如

SomeArray* arr = intf;
SomeArray* arr = (SomeArray*)intf;
SomeArray* arr = &var[1];

但是要么它不起作用，要么每个 arr 元素的元素地址与更大数组的元素地址（在所需位置上）不匹配。

Answer 1

您可能会成功地将var[1] 的地址转换为指向具有三个元素的数组的指针类型。严格来说，这可能是非法的，因为我认为它违反了严格的别名规则（类型化对象只能通过兼容类型的表达式访问）——但只是非常轻微;-)¹。语义上没有问题，因为 3 元素数组中预期的短裤都在那里。严格来说，它可能在任何地方都有效：

$ g++ --version && cat arrpassing.cpp && g++ -Wall -o arrpassing -O3 arrpassing.cpp && ./arrpassing
g++ (GCC) 7.4.0
Copyright (C) 2017 Free Software Foundation, Inc.
This is free software; see the source for copying conditions.  There is NO
warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.


#include<iostream>
using namespace std;

typedef short int SomeArray[3];

void method(SomeArray* arr)
{
  int i=0;
  for(auto el: *arr) cout << "arr[" << i++ << "]: " << el << '\n';
}

int main()
{
  short arr5[5] = { 0,1,2,3,4 };

  method((SomeArray *)(arr5+1));

  return 0;
}

arr[0]: 1
arr[1]: 2
arr[2]: 3

---

_{¹这确实是一个边缘问题。显然，您可以通过简单的类型指针访问数组的各个元素；并且 C++ 标准在某些情况下将单个对象视为大小为 1 的数组，因此您可以假设可以通过“子数组”（当然是相同元素类型）访问较大数组的内存。}

Answer 2

我需要一个 SomeArray 类型的变量，将其 [0] = var[1], [1] = var[2], [2] = var[3] 传递给 test() 方法

但是如何将[更大的数组] 转换为SomeArray 类型的变量成为一个包含 3 个元素的数组？

像这样：

short big_array[] {0, 1, 2, 4, 5};
SomeArray small_array {
    big_array[1],
    big_array[2],
    big_array[3],
};
method(&small_array);

---

但是，如果您总是需要一个子数组（即总是需要连续的元素），那么您可以通过更改 method 来简单地获取指向数组第一个元素的指针来避免复制：

void method2(short arr[3]);

这样，你可以用任意大小数组的子数组调用函数（前提是它有足够的元素）：

short big_array[] {0, 1, 2, 4, 5};
method2(big_array + 1);

不利的一面是，编译时类型检查并不能避免我们犯错，而且传递一个太小的数组只会导致未定义的行为。

---

这个想法可以扩展，您可以通过将method 设为函数模板并接受任意迭代器来支持除数组之外的任何其他（可遍历）数据结构。