在 C 中交换 2 个数组

Question

我需要在一个函数中交换两个数组的值。问题是我可以改变主要的任何东西，只是函数本身。它应该接收 2 个整数数组，并交换它们。问题是，我不知道数组的大小，据我所知，它们甚至可以有不同的大小。试试这个代码：

    int main()
{
    int size = 4;  //Please notice that I'm using this only to print the array
    int a[] = {1,2,3,4};
    int b[] = {5,6,7,8};
    printArr(a,"a",size);
    printArr(b,"b",size);
    swapArray(a,b);
    printf("Swapped:\n");
    printArr(a,"a",size);
    printArr(b,"b",size);
}

和这个函数：

 void swapArray(int **a,int **b)
{
    int *p = *a;
    *a = *b;
    *b = p;
}

而 printArr 只是打印数组：

void printArr(int arr[],char name[],int size)
{
    printf("%s:\t",name);
    for(int i=0;i<size;i++){
        printf("%d\t",arr[i]);
    }
    printf("\n");
}

我得到了一个非常奇怪的结果：

a:   1    2    3   4
b:   5    6    7   8
Swapped:
a:   5    6    3   4
b:   1    2    7   8

我想了解它发生的原因，而不仅仅是一个可行的解决方案。谢谢:)

Answer 1

我猜在你的平台上指针的大小是 64 位的，而 in 的大小是 32 位的。

调用 swapArray 时，编译器隐式地将 int 的数组重新解释为指针数组。（这些是指向 int 的指针，但这与此处无关）。 swapArray 然后只交换这些指针数组的第一个元素。

幸运的是，您的原始 int 数组足够大，因此不会发生非法访问。

由于指针是 64 位对应于两个 int 被交换。

Answer 2

在本次通话中

swapArray(a,b);

参数表达式的类型为 int *，而函数参数的类型为 int **。没有从类型 int * 到类型 int ** 的隐式转换。因此编译器应发出诊断消息。

在任何情况下，实现的交换功能都没有意义。您的程序至少有未定义的行为，因为它试图交换指针而不是数组本身。

考虑到数组不是指针，尽管在极少数情况下它们确实被隐式转换为指向其第一个元素的指针。

要交换两个数组的元素，您必须分别交换每对元素。并且您必须提供数组中元素的数量。否则数组需要有一个标记值。

这是一个演示程序，展示了如何定义函数 swap。

#include <stdio.h>

void printArr( const int a[], size_t n, const char *s )
{
    printf( "%s:\t", s );

    for ( size_t i = 0; i < n; i++ )
    {
        printf( "%d ", a[i] );
    }
    putchar( '\n' );
}

void swapArray( int *a, int *b, size_t n )
{
    for ( size_t i = 0; i < n; i++ )
    {
        int tmp = a[i];
        a[i] = b[i];
        b[i] = tmp;
    }
}

int main(void) 
{
    enum { N = 4 };
    int a[N] = { 1, 2, 3, 4 };
    int b[N] = { 5, 6, 7, 8 };

    printArr( a, N, "a" );
    printArr( b, N, "b" );
    putchar( '\n' );

    swapArray( a, b, N );


    printArr( a, N, "a" );
    printArr( b, N, "b" );
    putchar( '\n' );

    return 0;
}

它的输出是

a:  1 2 3 4 
b:  5 6 7 8 

a:  5 6 7 8 
b:  1 2 3 4

您可以使用指针交换原始数组的视觉表示。但在这种情况下，数组本身不会被交换。

考虑以下程序。

#include <stdio.h>

void printArr( const int a[], size_t n, const char *s )
{
    printf( "%s:\t", s );

    for ( size_t i = 0; i < n; i++ )
    {
        printf( "%d ", a[i] );
    }
    putchar( '\n' );
}

void swapArray( int **a, int **b )
{
    int *tmp = *a;
    *a = *b;
    *b = tmp;
}

int main(void) 
{
    enum { N = 4 };
    int a[N] = { 1, 2, 3, 4 };
    int b[N] = { 5, 6, 7, 8 };

    printArr( a, N, "a" );
    printArr( b, N, "b" );
    putchar( '\n' );

    int *pa = a;
    int *pb = b;

    swapArray( &pa, &pb );

    printArr( pa, N, "pa" );
    printArr( pb, N, "pb" );
    putchar( '\n' );

    printArr( a, N, "a" );
    printArr( b, N, "b" );
    putchar( '\n' );

    return 0;
}

它的输出是

a:  1 2 3 4 
b:  5 6 7 8 

pa: 5 6 7 8 
pb: 1 2 3 4 

a:  1 2 3 4 
b:  5 6 7 8

如您所见，数组没有交换。但是，指向数组第一个元素的指针被交换了。使用指针可以模拟数组交换。

与 C 相反，C++ 有一个用于数组的模板函数 std::swap，可以像

一样简单地调用

std::swap( a, b );

Answer 3

在 C 中，数组不是单个数组 "thing" 您可以交换。您将需要交换它 element-by-element.

唯一可以一次性交换这些数组 "things" 的情况是它们是指向数组的指针。

int *a = malloc(n*sizeof(int));
int *b = malloc(n*sizeof(int));
int *tmp;
tmp=a; a=b; b=tmp;

在 C 中交换 2 个数组

Swapping 2 arrays in C

c

arrays

swap

pointers

function-definition