C++ C++；语法差异：2D和1D数组（指针算法）

问题

我正在学习C++，并且编写代码到<强>转置二维数组< /强>，并对<强>逆一维数组>/P> 请看这些调用。为什么我必须使用

reverse（arr，4）

进行反转，而我必须使用

transpose（*in_矩阵，*out_矩阵）

进行转置

编写每个函数签名有两种方法。两者似乎得出了相同的结果

多谢各位

编辑：我知道如何用数组下标来解决它。我这样做是为了练习。现在我明白了，尝试这个是没有意义的。不过，我补充了以下答案总结的一些注释

代码

#include <iostream>
using namespace std;

const int LENGTH = 2;
const int WIDTH = 3;

void printArray(const int arr[], const int N) {
    cout << arr[0]; 
    for (int i = 1; i < N; ++i) {
        cout << ", " << arr[i];
    }
    cout << "\n";
}

// void transpose(int* const input, int* const output) { // both these signatures
void transpose(const int input[], int output[]) {        // works (I find the top one clearer)
    for (int i = 0; i < WIDTH; ++i) {
        for (int j = 0; j < LENGTH; ++j) {
            *(output + j * WIDTH + i) = *(input + i * LENGTH + j);
        }
    }
}

// void reverse(int arr[], const int N) { // both these signatures
void reverse(int* arr, const int N) {     // works (I prefer this one)
    for (int i = 0; i < N / 2; ++i) { 
        int temp = *(arr + i);
        *(arr + i) = *(arr + N - 1 - i);
        *(arr + N - 1 - i) = temp;
    }
}

int main() {
    int arr[4] = {2,4,6,8};
    printArray(arr, 4);
    reverse(arr, 4); // this works
    // reverse(*arr, 4); // this doesn't work
    printArray(arr, 4);
     
    int in_matrix[WIDTH][LENGTH];
    in_matrix[0][0] = 1;
    in_matrix[0][1] = 2;
    in_matrix[1][0] = 3;
    in_matrix[1][1] = 4;
    in_matrix[2][0] = 5;
    in_matrix[2][1] = 6;

    int out_matrix[LENGTH][WIDTH];
    // transpose(in_matrix, out_matrix); // this doesn't work
    transpose(*in_matrix, *out_matrix); // this works

    cout << "in_matrix is:\n";
    for (int i = 0; i < WIDTH; ++i) {
        printArray(in_matrix[i], LENGTH);
    }

    cout << "out_matrix is:\n";
    for (int i = 0; i < LENGTH; ++i) {
        printArray(out_matrix[i], WIDTH);
    }
    return 0;
}

---

在C语言中，数组和指针有点复杂地混合在一起。一个数组可以被看作是一个带有一些“大小”信息的指针（它不存储在任何地方，但编译器知道）。因此，当在数组上使用时，

sizeof

给出整个数组内容的大小，而在指针上，它给出指针的大小

将数组传递给函数时，大小信息将丢失—实际上，数组将衰减为指针。对于大多数实际用途，指向类型的指针可以像该类型的一维数组一样使用。数组下标符号（

[]

）也可用于使用指针访问连续元素

但是，对于二维阵列，这会变得更加复杂。二维数组和双指针可以使用与

a[i][j]

形式相同的访问语法，但它们不能互换。二维数组衰减为指向数组的指针，而双指针是指向指针的指针

回到您的问题，两种编写函数签名的方法本质上是等效的，因为一维数组在传递给函数时会衰减为指针。所以

void reverse（int*arr，const int N）

与

void reverse（int arr[]，const int N）

相同

然而，在转置函数中，传递的是一个2D数组。它将衰减为指向数组的指针。但是在函数声明中，您接受这些参数作为数组（或者实际上是指针）。这仍然可以很好地工作，因为C有一些奇怪的地方。2D数组也可以被视为一个大的1D数组，其中一行一行地连续排列。然而，这并不是最好的办法。这还反映在将数组名传递给转置函数时必须取消对它们的引用，因为它需要1D数组（或指针），而不是2D数组（或指向数组的指针）

此外，C/C++提供了一种比使用笨拙的指针算法更优雅的访问数组的方法。因此，我建议采用以下方法。它的工作原理应该与您最初发布的代码完全相同，但会更清晰、可读性更强

#include <iostream>
using namespace std;

const int LENGTH = 2;
const int WIDTH = 3;

void printArray(const int arr[], const int N) {
    cout << arr[0]; 
    for (int i = 1; i < N; ++i) {
        cout << ", " << arr[i];
    }
    cout << "\n";
}

void transpose(const int input[][LENGTH], int output[][WIDTH]) {
    for (int i = 0; i < WIDTH; ++i) {
        for (int j = 0; j < LENGTH; ++j) {
            output[j][i] = input[i][j];
        }
    }
}

void reverse(int* arr, const int N) {
    for (int i = 0; i < N / 2; ++i) { 
        int temp = arr[i];
        arr[i] = arr[N - 1 - i];
        arr[N - 1 - i] = temp;
    }
}

int main() {
    int arr[4] = {2,4,6,8};
    printArray(arr, 4);
    reverse(arr, 4);
    printArray(arr, 4);
     
    int in_matrix[WIDTH][LENGTH];
    in_matrix[0][0] = 1;
    in_matrix[0][1] = 2;
    in_matrix[1][0] = 3;
    in_matrix[1][1] = 4;
    in_matrix[2][0] = 5;
    in_matrix[2][1] = 6;

    int out_matrix[LENGTH][WIDTH];
   
    transpose(in_matrix, out_matrix);

    cout << "in_matrix is:\n";
    for (int i = 0; i < WIDTH; ++i) {
        printArray(in_matrix[i], LENGTH);
    }

    cout << "out_matrix is:\n";
    for (int i = 0; i < LENGTH; ++i) {
        printArray(out_matrix[i], WIDTH);
    }
    return 0;
}

#包括
使用名称空间std；
常数int长度=2；
常数int宽度=3；
void printary（常量int arr[]，常量int N）{
cout数组可以衰减为指向其第一个元素的指针。例如，
arr
将衰减为类型为
int*
的
&arr[0]
。数组也可以衰减为指向其第一个元素的指针，例如
&out\u矩阵[0]
，但由于
out\u矩阵的每个元素都是数组，因此类型将是指向数组的指针（对于
out\u数组[0]
而言，类型特别是
int（*）[WIDTH]
）。指向数组的指针不会衰减。还请注意，对于任何数组或指针
A
和索引
i
，表达式
A[i]
完全等于
*（a+i）
。由此可知
*out\u数组
等于
out\u数组[0]
，这是一个可以衰减为指针的实际数组。这意味着
*out\u数组
实际上与
&（（out\u数组[0]）[0]）
（添加括号以使其更清晰）.我想如果没有
cout
@某个程序员，那就是
C
。谢谢。这完全有道理。你解释得很好。如果你好奇，问题来自（作业2，最后一个问题）事实上，我读错了这个问题。它没有明确要求使用指针偏移量（仅数组下标）实现
转置
。在经历了所有这些之后，难怪他们没有问这个问题。谢谢。这很有道理。也许我应该说我确切地知道如何使用数组下标（代码中的方法）完成任务。我只是故意尝试练习使用指针算法。对于二阶数组，也许我不应该这样做。这完全没有理由。（此外，对我的“黑客”代码工作原理的解释也是有道理的）
#include <iostream>
using namespace std;

const int LENGTH = 2;
const int WIDTH = 3;

void printArray(const int arr[], const int N) {
    cout << arr[0]; 
    for (int i = 1; i < N; ++i) {
        cout << ", " << arr[i];
    }
    cout << "\n";
}

void transpose(const int input[][LENGTH], int output[][WIDTH]) {
    for (int i = 0; i < WIDTH; ++i) {
        for (int j = 0; j < LENGTH; ++j) {
            output[j][i] = input[i][j];
        }
    }
}

void reverse(int* arr, const int N) {
    for (int i = 0; i < N / 2; ++i) { 
        int temp = arr[i];
        arr[i] = arr[N - 1 - i];
        arr[N - 1 - i] = temp;
    }
}

int main() {
    int arr[4] = {2,4,6,8};
    printArray(arr, 4);
    reverse(arr, 4);
    printArray(arr, 4);
     
    int in_matrix[WIDTH][LENGTH];
    in_matrix[0][0] = 1;
    in_matrix[0][1] = 2;
    in_matrix[1][0] = 3;
    in_matrix[1][1] = 4;
    in_matrix[2][0] = 5;
    in_matrix[2][1] = 6;

    int out_matrix[LENGTH][WIDTH];
   
    transpose(in_matrix, out_matrix);

    cout << "in_matrix is:\n";
    for (int i = 0; i < WIDTH; ++i) {
        printArray(in_matrix[i], LENGTH);
    }

    cout << "out_matrix is:\n";
    for (int i = 0; i < LENGTH; ++i) {
        printArray(out_matrix[i], WIDTH);
    }
    return 0;
}