在 C++ 中通过引用传递数组

Question

我有一个 Fortran 代码，我需要在其中对两个相互关联的数组进行排序。我想在 C++ 函数中执行此操作，以便利用 STL 中的内置排序算法。因为 Fortran 是按引用传递的，所以 C++ 函数的所有参数都必须是指针。下面的函数 esort 对数组进行了正确排序，但没有 return 正确的值。我相信这是因为指针是按值传递的，所以函数末尾的更新没有效果。我应该如何更改我的代码才能达到预期的效果？

#include<iostream>
#include<vector>
#include<algorithm>

using namespace std;

void esort(double* lambda, double* vecs, int* n) {

  double* res_lam = new double[*n];
  double* res_vec = new double[*n * *n];
  vector<pair<double, int> > order(*n);

  for (int i=0; i<*n; i++) {
    order[i] = make_pair(lambda[i], i);
  }

  sort(order.rbegin(), order.rend());

  for (int i=0; i<*n; i++) {
    pair<double, int> p = order.at(i);
    res_lam[i] = p.first;
    for (int j=0; j<*n; j++) {
      res_vec[*n*i + j] = vecs[*n*p.second + j];
    }
  }

  lambda = res_lam;
  vecs = res_vec;

  delete [] res_lam;
  delete [] res_vec;

  return;
}

int main() {

  double lambda[] = {0.5, 2.0, 1.0};
  double vecs[] = {0.5, 0.5, 0.5, 2.0, 2.0, 2.0, 1.0, 1.0, 1.0};
  int n = 3;

  esort(lambda, vecs, &n);

  cout << "lambda" << endl;
  for (int i=0; i<n; i++) {
    cout << lambda[i] << " ";
  }
  cout << endl;
  cout << "vecs" << endl;
  for (int i=0; i<n; i++) {
    for (int j=0; j<n; j++) {
      cout << vecs[j*n + i] << " ";
    }
    cout << endl;
  }

  return 0;
}

输出：

lambda
0.5 2 1 
vecs
0.5 2 1 
0.5 2 1 
0.5 2 1

期望的输出：

lambda
0.5 1 2 
vecs
0.5 1 2 
0.5 1 2 
0.5 1 2

编辑： lambda 的第 i 个元素对应于 vecs 的第 i 列（在 Fortran 的列优先顺序中）。为了避免在 C++ 中与多维数组发生冲突，我只是将 vecs 表示为 esort 中的一维数组。 esort 的要点是对 lambda 进行排序，然后对 vecs 重新排序，使得 lambda 的第 i 个元素仍然对应于 vecs 的第 i 列。

编辑 2: 通过在 esort 中放置 cout 语句，我确认 res_lam 和 res_vec 有我希望他们在例程结束时拥有的价值观。我的问题是将这些值 returned 到调用程序。

Answer 1

void esort(double* lambda, double* vecs, int* n)

调用此函数时，它会创建引用相同内存地址的局部指针变量。在完成以下操作后的代码中：

lambda = res_lam;
vecs = res_vec;

这并不意味着您正在更改作为参数传递给函数的内存地址的值，而是函数的局部指针变量 lambda 和 vecs 现在是指向不同的内存地址。

Answer 2

或者，您可以使用指向指针概念的指针。

void esort(double** lambda, double** vecs, int* n)

Answer 3

确实，C++ 通过值传递其所有参数，包括指针，这意味着分配给 lambda 和 vecs 对调用者没有影响：这些变量仅点到数据。您需要将结果复制到指向的内存中，如下所示，使用 <algorithm> 中的 copy。另外 rbegin 和 rend 是反向迭代器，这会导致 sort 从您想要的内容向后排序；我将其更改为 begin 和 end。我进一步建议使用 vector 作为临时 res_lam 和 res_vec 数组。

#include<iostream>
#include<vector>
#include<algorithm>
#include<functional>

using namespace std;

void esort(double* lambda, double* vecs, int* n) {

  vector<double> res_lam(*n);
  vector<double> res_vec(*n * *n);
  vector<pair<double, int> > order(*n);

  for (int i=0; i<*n; i++) {
    order[i] = make_pair(lambda[i], i);
  }

  sort(order.begin(), order.end());

  for (int i=0; i<*n; i++) {
    pair<double, int> p = order.at(i);
    res_lam[i] = p.first;
    for (int j=0; j<*n; j++) {
      res_vec[*n*i + j] = vecs[*n*p.second + j];
    }
  }

  copy(res_lam.begin(), res_lam.end(), lambda);
  copy(res_vec.begin(), res_vec.end(), vecs);
}

在 C++ 中通过引用传递数组

Pass array by reference in C++

c++

arrays

function

argument-passing