如何轻松访问 struct 作为矩阵答案

【问题标题】：How to make easy access to struct as matrix如何轻松访问 struct 作为矩阵
【发布时间】：2021-09-13 16:06:59
【问题描述】：

我想创建一个struct，它可以有一个矩阵和一些参数；所以，例如，我有：

struct matrix {
    int rows;
    int cols;
    double** data;
} A;

我想使用A[x][y] = A.data[x][y] 之类的轻松访问，而不是A.data[x][y]。有什么想法吗？

【问题讨论】：

标签： arrays c struct

【解决方案1】：

这是可行的，虽然有点棘手。

您可以使用类似于Simple Dynamic Strings 中使用的技术。只需将元数据放在实际矩阵数据之前。

像这样定义你的结构：

struct matrix {
  int rows, cols;
  double *data[];
};

将其分配为具有灵活成员的典型结构。

malloc(sizeof(struct matrix) + rows * sizeof(double*))

现在转折。

不是从matrix_create()返回struct matrix的指针，而是返回matrix.data，指向成员的指针。

double **create_matrix(int rows, int cols) {
  struct matrix *m = malloc( ... );
  ... Allocation of rows
  return m->data;
}

这样你就可以使用漂亮的A[i][j] 表示法。

接下来添加一个宏，以与container_of 类似的方式将此指向成员的指针转换回struct matrix。示例实现。

#define to_matrix(ptr) (struct matrix*)((char*)ptr - offsetof(struct matrix, data))

现在你可以像这样实现matrix_get_rows()：

int matrix_get_rows(double **A) {
   struct matrix *m = to_matrix(A);
   return m->rows;
}

您可以以类似的方式实现类似的帮助器和析构器。

典型的用法可能是：

int main() {
  double **A = matrix_create(1,1);
  A[0][0] = 42;
  printf("%d %d\n", matrix_get_rows(A), matrix_get_cols(B));
  // should print "1 1"
  
  matrix_release(A);
  return 0;
}

【讨论】：

【解决方案2】：

我想制作的不是 A.data[x][y] ，而是 A[x][y] = A.data[x][y] 以便于访问。有什么想法吗？

结构的成员只能通过成员选择运算符 (.) 通过该结构访问。它们只能通过间接成员选择运算符 (->) 通过指向结构的指针进行访问。 C 没有运算符重载，因此A[x][y] 形式不是替代方案。

您可以创建一个函数或宏来隐藏data 成员的参与，但我个人认为这不会更好或更清晰。

【讨论】：