如何在多个函数中使用相同的多维数组？答案

【问题标题】：How to use the same multidimensional array in many functions?如何在多个函数中使用相同的多维数组？
【发布时间】：2016-12-16 14:42:18
【问题描述】：

我是 C++ 的初学者，老实说，我不知道如何解决一项任务。我必须使用二维数组创建一个矩阵。它的大小应该取决于用户的输入（它应该类似于...int matrix[m][n]，其中 m 和 n 是用户输入的数字）。然后我应该用 0 到 100 的随机数填充它并打印它。嗯，我能应付。当我必须创建一个从该数组的行中查找最大数字的函数时，问题就开始了。该函数的唯一参数可以是用户输入的行数（例如 int function(int i)）。问题是——如何在多个函数中使用同一个数组？考虑到我是新手，有什么办法可以做到这一点？或者任务的形成不正确？对不起，很长的帖子，并提前感谢 PS有人要代码，所以这里是：

#include <iostream>
#include <cstdlib>
using namespace std;
int function1(int i)
{
//this is one of the functions I'm supposed to create-I described it earlier
}
int main()
{
int m,n;
cout<<"Matrix's size will be m rows and n columns. Please write m and n"<<endl;
cin>>m>>n;
int A[m][n];
int a,b;
for (a=0;a<m;a++)
{
for (b=0;b<n;b++)
{
A[a][b]=rand()%(100+1);
    cout<<A[a][b]<<" ";
}
cout<<"\n";
}
}

编辑：我要感谢大家的帮助。我问过我的老师，他终于回答了。如果您好奇，他告诉我们（我没听说过）定义一个类似 int[100][100] 或更高的数组，并且不允许用户输入任何更高的数字；）这不是最佳解决方案，但肯定是实用的。再次感谢！

【问题讨论】：

函数只有一个 int 参数的要求听起来很随意。这真的有必要吗？如果是，则只能将矩阵设为全局，但最好将其作为函数参数传递
一定要用数组吗？ std::vector 在这里可以很好地工作。
嗯，根据上面写的，它应该看起来像 int 函数（int i），所以我想它应该只有一个参数——我还应该创建切换所选列的函数在那里，我必须将它作为函数参数传递。但是，如果在运行程序之前它的大小未知，我怎样才能使矩阵全局化？ :)
而且我必须使用数组，否则我肯定会使用 std::vector
如果不能使用 STL，这在 C++ 中会很混乱。那么最好使用 C，因为它有 VLA。

标签： c++ arrays multidimensional-array

【解决方案1】：

在 C++ 中执行此操作的正确方法是使用 std::vector 或 std::array。

如果您因为人为要求而无法做到这一点，那么您根本无法声明基于用户输入的 C++ 中的二维数组。

cin >> m >> n;
...
int array [m][n];  // not possible
int** wannabe;     // not an array
int array [m * n]; // not possible

你可以做的是一个“错位”的二维数组：

int* mangled = new int[m * n];

使用示例：

class int_matrix
{
  private:
    int*   mangled;
    size_t rows;
    size_t cols;

  public:
    int_matrix(size_t row, size_t col)
      :rows(row),
       cols(col)
    {
      mangled = new int[row * col];
    }

    int highest_in_row (size_t row)
    {
      ...
    }
};

请注意，此代码要求您关注the rule of three。

在 C 语言中，您可以通过编写 int array[m][n] 优雅地解决这个问题，但您使用的是 C++，所以您不能这样做。

【讨论】：

【解决方案2】：

您可以将您的函数包装到一个类中。在该类中，您可以将数组作为成员变量。

    class A { 
      int **matrix;

      public:
       A(int rows, int columns) {
        matrix = new int*[rows];
        for(int i = 0; i < rows; ++i)
          matrix[i] = new int[columns];
       }

   int function(int i); //you can use your matrix in this function
}

如果不能使用类，可以使用全局变量。

在文件.cpp中

    int **matrix;

    int function(int i) {
       //Do Something
    }

//With rows the number of rows and columns the number of columns
//You can take these as parameters
    int main() {
       matrix = new int*[rows];
        for(int i = 0; i < rows; ++i)
          matrix[i] = new int[columns];
       function(42);
    }

【讨论】：

对不起，但它显示“'矩阵'的声明为多维数组必须对除第一个之外的所有维度都有边界|”
这永远不会在 C++ 中编译。
试试 int **matrix;并在构造函数中 matrix = new int*[rowCount]; for(int i = 0; i
@GodineauFélicie 你建议的不是二维数组，所以它没有帮助。
如果是一维数组，据我所知不会有任何问题。所以感谢您指出这一点，它必须是二维数组。

【解决方案3】：

如果你声明一个像 int int A[m][n]; 这样的矩阵，其中 m 和 n 不是 const，你不能将它传递给函数。有两种方法可以解决它：

1) 声明具有 const 大小的矩阵，例如 int A[10][10];。在这种情况下，找到 max 的函数将如下所示：

int max_in_row(int matr[10][10], int row) {
    int max = 0;
    for (int col = 0; col < 10; ++col)
        if (matr[row][col] > max)
            max = matr[row][col];
    return max;
}

你可以找到最简单的int max = max_in_row(A, <row you want>);

2) （如果你不知道大小）将矩阵声明为数组数组：

int **A = new int*[n];
for (int i = 0; i < n; ++i)
    A[i] = new int[m];
// fill A like you did

那么函数会是这样的

int max_in_row(int **matr, int row, int m) {
    int max = 0;
    for (int col = 0; col < m; ++col)
        if (matr[row][col] > max)
            max = matr[row][col];
    return max;
}

你可以通过int max = max_in_row(A, <row you want>, m);找到最大值

【讨论】：

为什么要使用指向指针的指针？仅此一点就表明您没有二维数组，而是其他东西。

【解决方案4】：

以下不是标准 C++，因为它仅在编译器支持可变长度数组时才有效。 VLA 是在 C99 中引入的，在 C11 中是可选的，但从未在 C++ 标准中引入 - 但有些编译器甚至在 C++ 模式下也支持它。

黑客将矩阵地址存储为全局void *，并将其转换为函数内指向VLA的正确指针。这种 hack 是必需的，因为在全局声明时您无法知道矩阵的列数。

#include <iostream>
#include <cstdlib>

void *Matrix;
int Columns;

using namespace std;
int function1(int i)
{
    typedef int MAT[Columns];   // BEWARE!!! VLA is not standard C++
    MAT *mat = static_cast<MAT *>(Matrix);
    int mx = mat[i][0];
    for(int j=0; j<Columns; j++) {
        cout << " " << mat[i][j];
        if (mat[i][j] > mx) mx = mat[i][j];
    }
    std::cout << endl;
    return mx;
}
int main()
{
int m,n;
cout<<"Matrix's size will be m rows and n columns. Please write m and n"<<endl;
cin>>m>>n;
int A[m][n];         // BEWARE!!! VLA is not standard C++
int a,b;
for (a=0;a<m;a++)
{
for (b=0;b<n;b++)
{
A[a][b]=rand()%(100+1);  // Note that I now use a and b here !
    cout<<A[a][b]<<" ";
}
cout<<"\n";
}
Matrix = static_cast<void *>(A);
Columns = n;

cout << "Enter row number to process: ";
cin >> a;
b = function1(a);
cout << "Max of row " << a << " is " << b << endl;
return 0;
}

不是真正的 C++-ish，但至少它可以编译并使用 clang 版本 3.4.1 给出预期的结果

【讨论】：