如何在 C 中返回二维数组？

Question

我有一个在函数中构造的数组。我想返回数组并将值存储在另一个数组中。不知何故，它不起作用。它没有显示任何类型的错误，但它不起作用。

int** matrixMultiplier(int A[2][2], int B[2][2], int dimension){
    
    int p, q, r, s, t, u, v, i, j;
    int C[2][2];
    
    p = (A[0][0] + A[1][1]) * (B[0][0] + B[1][1]);
    q = (A[1][0] + A[1][1]) * B[0][0];
    r = A[0][0]*(B[0][1] - B[1][1]);
    s = A[1][1]*(B[1][0] - B[0][0]);
    t = (A[0][0] + A[0][1]) * B[1][1];
    u = (A[1][0] - A[0][0]) * (B[0][0] + B[0][1]);
    v = (A[0][1] - A[1][1]) * (B[1][0]+B[1][1]);

    C[0][0] = p+s-t+v;
    C[0][1] = r+t;
    C[1][0] = q+s;
    C[1][1] = p-q+r+u;

    return C;

}

void main(){

    int A[2][2] = {{2, 3},
                   {4, 5}};
    int B[2][2] = {{4, 3},
                   {7, 8}};
    
    int p, q, r, s, t, u, v, i, j;
    int **C = matrixMultiplier(A, B, 2);
    

    for(i = 0; i<2; i++){
        for(j=0; j<2; j++){
            printf("%d\t", C[i][j]);
        }
        printf("\n");
    }

}```

Answer 1

您的程序在编译时会给出多个警告：

prog.c: In function ‘matrixMultiplier’:
prog.c:19:12: warning: return from incompatible pointer type [-Wincompatible-pointer-types]
     return C;
            ^
prog.c:19:12: warning: function returns address of local variable [-Wreturn-local-addr]

这是两个主要的，并显示您的错误。

第一个显示了关于“二维数组”是什么的基本混淆。这是 C 语言中的一个常见问题，因为它没有“二维数组”的固定概念。相反，它有数组和指针，它们是两种不同的东西，并且是可组合的。特别是，您可以拥有一个数组数组（您已将 C 声明为），它可以像 2D 数组一样工作，您还可以拥有完全不同的指向数组的指针数组，它也可以像 2D 数组一样工作并且看起来成为你想要回归的东西。但是由于“数组数组”和“指针数组”是两个不同的不兼容的东西，你不能这样做。您可以通过将返回类型更改为 int (*)[2] 来解决此问题，这可以通过 typedef 轻松完成：

typedef int (*matrix)[2];
matrix matrixMultiplier(int A[2][2], int B[2][2], int dimension) {

也可以直接做

int (*matrixMultiplier(int A[2][2], int B[2][2], int dimension))[2] {

后一种语法非常不透明，这就是为什么建议使用 typedef 使其更清晰的原因。

然后你有第二个问题——返回一个指向局部变量的指针（它超出了范围，所以指针悬空）。要解决这个问题，您需要返回一个指针，该指针指向函数返回后将继续存在的东西。您可以使用 malloc 来做到这一点（而不是使用本地 var）：

int (*C)[2] = malloc(2*2*sizeof(int));

或者你可以制作 C static

static int C[2][2];

在这种情况下，每次调用函数都会创建和重用一个 C 对象。