更新函数内部的二维数组

Question

我一直在尝试通过将二维数组作为参数传递给函数来更新它，但我似乎不明白它是如何工作的，我在下面展示了一个示例，它可以正常工作，它会更新值。

void substitution_sbox(uint8_t a[4][4]) {
      int index1, index2;
      for(int i=0;i<4;i++){
        for(int j=0;j<4;j++){
          index1 = a[i][j] >> 4;
          index2 = a[i][j] & 0x0f;
          printf("index[1]: %x and index[2]: %x\n", index1, index2);
          a[i][j] = g_aes_sbox[index2 + (16 * index1)];
          // g_aes_sbox[] is a globally defined array.
        }
      } 
  }

uint8_t plain_text[4][4] = { {0x32, 0x43, 0xF6, 0xA8}, {0x88, 0x5A, 0x30, 0x8D}, {0x31, 0x31, 0x98, 0xA2}, {0xE0, 0x37, 0x07, 0x34} };
//after calling substitution from here..
// SUBSTITUTION.
    printf("calling substitution\n");
    substitution_sbox(plain_text);
    // this function when printing, updates the array correctly.

现在，如果我尝试在另一个函数中调用相同的数组，它不会像我想的那样更新 -

void row_shift(uint8_t a[4][4]) {
   for(int i=1;i<4;i++){
      for(int j=0;j<4;j++){
        // rotate this row by i positions, to the left.
        
        // m = no. of rotations.
        for(int m=0;m<i;m++) {
            // rotate by one.
            uint8_t temp = a[i][0];
            for(int n=0;n<4;n++) {
                a[i][n] = a[i][n+1];
            }
            a[i][3] = temp;
            
            // rotate by one
        }   
        

        for(int g=0;g<4;g++) printf("%04x ",a[i][g]); 
        printf("\n");
     }
   }
}

这个函数不会改变数组，数组保持不变，有人可以帮我理解更新在这两种情况下是如何工作的吗？ 谢谢。

Answer 1

在这两种情况下更新如何工作？

关于 substitution_sbox 无法帮助您，因为对于 g_aes_sbox

一切都是未知的

你为什么要做这么复杂的事情

  index1 = a[i][j] >> 4;
  index2 = a[i][j] & 0x0f;
  ...
  a[i][j] = g_aes_sbox[index2 + (16 * index1)];

而不是

a[i][j] = g_aes_sbox[a[i][j]];

因为a 是uint8_t 的数组，所以index2 + (16 * index1) 的值为a[i][j] & 0x0f + (16 * (a[i][j] >> 4)) 是a[i][j]

---

这个函数不改变数组，数组保持不变

首先你有一个未定义的行为：

for(int n=0;n<4;n++) {
    a[i][n] = a[i][n+1];
}

当 i 和 n 值为 3 时，您将 a[3][3] 分配给数组外的 a[3][4]，行为未定义。

碰巧未定义的行为可能没有明显的效果，并且您在a[i][3] = temp;之后取消了错误的分配

正确的方法是测试n<3而不是n<4。

除此之外，您的函数对数组没有明显影响，原因很简单，您将具有 4 个值的每一行旋转 4 次。

如果一行包含 1 2 3 4，在第一次旋转之后，你有 2 3 4 1，在第二次 3 4 1 2 之后，在第三次 4 1 2 3 之后，在第四次 1 2 3 4 之后，这显然是初始内容

Answer 2

数组是实际上在函数row_shift()中被改变了，只是每一行被旋转了4次倍数。因为每一行的长度为 4，净效果是该行看起来没有变化，即

• 第 0 行未旋转。
• 第 1 行旋转了 4 次 (4*1)。
• 第 2 行旋转 8 次 (4*2)。
• 第 3 行旋转了 12 次 (3*4)。

第一个嵌套循环

for(int j=0;j<4;j++){
    ....
}

是我认为的问题。删除它，您应该会发现行分别旋转了 0、1、2 和 3 次。

除此之外，还有@bruno 标识的错误，在该错误中存在对数组的越界访问。你也必须解决这个问题。