在C中通过引用传递数组?

在C中,数组作为指向第一个元素的指针传递。它们是唯一不按值传递的元素(指针按值传递,但不复制数组)。允许被调用函数修改内容。

void reset( int *array, int size) {
   memset(array,0,size * sizeof(*array));
}
int main()
{
   int array[10];
   reset( array, 10 ); // sets all elements to 0
}

现在,如果您想要的是更改数组本身(元素数…),那么就不能使用堆栈或全局数组,只能使用堆中动态分配的内存。在这种情况下,如果要更改指针,必须向其传递指针:

void resize( int **p, int size ) {
   free( *p );
   *p = malloc( size * sizeof(int) );
}
int main() {
   int *p = malloc( 10 * sizeof(int) );
   resize( &p, 20 );
}

在问题edit中,您特别询问有关传递结构数组的问题。这里有两个解决方案:声明typedef,或显式地表示正在传递结构:

struct Coordinate {
   int x;
   int y;
};
void f( struct Coordinate coordinates[], int size );
typedef struct Coordinate Coordinate;  // generate a type alias 'Coordinate' that is equivalent to struct Coordinate
void g( Coordinate coordinates[], int size ); // uses typedef'ed Coordinate

您可以在声明类型时对其进行typedef(这是C语言中的常见习惯用法):

typedef struct Coordinate {
   int x;
   int y;
} Coordinate;

在这里展开一些答案…

在C语言中,当数组标识符出现在上下文中而不是作为操作数出现在&或sizeof中时,该标识符的类型将从“n元素数组t”隐式转换为“指向t的指针”,其值将隐式设置为数组中第一个元素的地址(与数组本身的地址相同)。这就是为什么当您将数组标识符作为参数传递给函数时,该函数接收到指向基类型的指针,而不是数组。由于不能通过查看指向第一个元素的指针来判断数组有多大,因此必须将大小作为单独的参数传入。

struct Coordinate { int x; int y; };
void SomeMethod(struct Coordinate *coordinates, size_t numCoordinates)
{
    ...
    coordinates[i].x = ...;
    coordinates[i].y = ...; 
    ...
}
int main (void)
{
    struct Coordinate coordinates[10];
    ...
    SomeMethod (coordinates, sizeof coordinates / sizeof *coordinates);
    ...
}

有两种将数组传递给函数的可选方法。

存在一个指向t数组的指针,而不是指向t的指针。

T (*p)[N];

在这种情况下,p是指向t的n元素数组的指针(与t*p[n]相反,p是指向t的n元素数组)。因此,您可以向数组传递一个指针,而不是向第一个元素传递一个指针:

struct Coordinate { int x; int y };

void SomeMethod(struct Coordinate (*coordinates)[10])
{
    ...
    (*coordinates)[i].x = ...;
    (*coordinates)[i].y = ...;
    ...
}

int main(void)
{
    struct Coordinate coordinates[10];
    ...
    SomeMethod(&coordinates);
    ...
}

这种方法的缺点是数组大小是固定的,因为指向t的10元素数组的指针与指向t的20元素数组的指针的类型不同。

第三种方法是将数组包装在结构中:

struct Coordinate { int x; int y; };
struct CoordinateWrapper { struct Coordinate coordinates[10]; };
void SomeMethod(struct CoordinateWrapper wrapper)
{
    ...
    wrapper.coordinates[i].x = ...;
    wrapper.coordinates[i].y = ...;
    ...
}
int main(void)
{
    struct CoordinateWrapper wrapper;
    ...
    SomeMethod(wrapper);
    ...
}

这种方法的优点是你不需要用指针。缺点是数组的大小是固定的(同样,T的10元素数组与T的20元素数组是不同的类型)。

C语言不支持任何类型的传递引用。最接近的等价物是向类型传递指针。

这两种语言都有一个人为的例子

C++风格的API

void UpdateValue(int& i) {
  i = 42;
}

最接近的C当量

void UpdateValue(int *i) {
  *i = 42;
}

另外,请注意,如果要在方法中创建数组,则不能返回该数组。如果返回指向它的指针,则当函数返回时,它将从堆栈中移除。 必须将内存分配到堆上并返回指向该堆的指针。 如。

//this is bad
char* getname()
{
  char name[100];
  return name;
}

//this is better
char* getname()
{
  char *name = malloc(100);
  return name;
  //remember to free(name)
}

在纯C语言中,您可以在API中使用指针/大小组合。

void doSomething(MyStruct* mystruct, size_t numElements)
{
    for (size_t i = 0; i < numElements; ++i)
    {
        MyStruct current = mystruct[i];
        handleElement(current);
    }
}

使用指针最接近C中可用的引用调用。

默认情况下,数组通过引用有效传递。实际上,将传递指向第一个元素的指针的值。因此,接收该命令的函数或方法可以修改数组中的值。

void SomeMethod(Coordinate Coordinates[]){Coordinates[0].x++;};
int main(){
  Coordinate tenCoordinates[10];
  tenCoordinates[0].x=0;
  SomeMethod(tenCoordinates[]);
  SomeMethod(&tenCoordinates[0]);
  if(0==tenCoordinates[0].x - 2;){
    exit(0);
  }
  exit(-1);
}

两个调用相等,退出值应为0;

嘿,伙计们,这里有一个简单的测试程序,演示如何使用new或malloc分配和传递数组。只需剪切、粘贴并运行即可。玩得高兴!

struct Coordinate
{
    int x,y;
};

void resize( int **p, int size )
{
   free( *p );
   *p = (int*) malloc( size * sizeof(int) );
}

void resizeCoord( struct Coordinate **p, int size )
{
   free( *p );
   *p = (Coordinate*) malloc( size * sizeof(Coordinate) );
}

void resizeCoordWithNew( struct Coordinate **p, int size )
{
   delete [] *p;
   *p = (struct Coordinate*) new struct Coordinate[size];
}

void SomeMethod(Coordinate Coordinates[])
{
    Coordinates[0].x++;
    Coordinates[0].y = 6;
}

void SomeOtherMethod(Coordinate Coordinates[], int size)
{
    for (int i=0; i<size; i++)
    {
        Coordinates[i].x = i;
        Coordinates[i].y = i*2;
    }
}

int main()
{
    //static array
    Coordinate tenCoordinates[10];
    tenCoordinates[0].x=0;
    SomeMethod(tenCoordinates);
    SomeMethod(&(tenCoordinates[0]));
    if(tenCoordinates[0].x - 2  == 0)
    {
        printf("test1 coord change successful\n");
    }
    else
    {
        printf("test1 coord change unsuccessful\n");
    }


   //dynamic int
   int *p = (int*) malloc( 10 * sizeof(int) );
   resize( &p, 20 );

   //dynamic struct with malloc
   int myresize = 20;
   int initSize = 10;
   struct Coordinate *pcoord = (struct Coordinate*) malloc (initSize * sizeof(struct Coordinate));
   resizeCoord(&pcoord, myresize); 
   SomeOtherMethod(pcoord, myresize);
   bool pass = true;
   for (int i=0; i<myresize; i++)
   {
       if (! ((pcoord[i].x == i) && (pcoord[i].y == i*2)))
       {        
           printf("Error dynamic Coord struct [%d] failed with (%d,%d)\n",i,pcoord[i].x,pcoord[i].y);
           pass = false;
       }
   }
   if (pass)
   {
       printf("test2 coords for dynamic struct allocated with malloc worked correctly\n");
   }


   //dynamic struct with new
   myresize = 20;
   initSize = 10;
   struct Coordinate *pcoord2 = (struct Coordinate*) new struct Coordinate[initSize];
   resizeCoordWithNew(&pcoord2, myresize); 
   SomeOtherMethod(pcoord2, myresize);
   pass = true;
   for (int i=0; i<myresize; i++)
   {
       if (! ((pcoord2[i].x == i) && (pcoord2[i].y == i*2)))
       {        
           printf("Error dynamic Coord struct [%d] failed with (%d,%d)\n",i,pcoord2[i].x,pcoord2[i].y);
           pass = false;
       }
   }
   if (pass)
   {
       printf("test3 coords for dynamic struct with new worked correctly\n");
   }


   return 0;
}