为什么 A[i][j] 和 ((int)A + i * n + j) 给我不同的输出？

Question

我正在学习 C++ 指针。我的导师提到 *((int*)A + i * n + j) 是另一种线性化 A[i][j] 符号的方法。我尝试在这个主要功能中使用 2x4 二维数组对其进行测试。

int main()
{
    int** A = new int* [100];
    for (int i = 0; i < 2; ++i)
    {
        A[i] = new int[100];
    }

    //assign value
    for (int i = 0; i < 2; ++i)
        for (int j = 0; j < 4; ++j)
            cin >> *((int*)A + i * 4 + j);
            //cin >> A[i][j]; //if I do this instead of the line above, I will get trash values in the output

    for (int i = 0; i < 2; ++i)
    {
        for (int j = 0; j < 4; ++j)
        {
            cout << *((int*)A + i * 4 + j) << " ";
        }
        cout << "\n";
    }
    
    for (int i = 0; i < 2; ++i)
       delete[] A[i];
    delete [] A;
}

示例输入：

1 2 3 4
5 6 7 8

我不明白为什么我这样做

cin >> A[i][j];

然后

cout << *((int*)A + i * 4 + j) << " ";

它给了我垃圾值。这是否意味着我必须 cin >> *((int*)A + i * 4 + j); 如果我要 cout << *((int*)A + i * 4 + j) << " ";？

我的另一个问题是：为什么我必须显式转换 (int*)？为什么不能是(A + i * 4 + j)？

Answer 1

您完全误解了讲师要告诉您的内容。他们描述中的关键字是“notation”，但他们遗漏了一些重要的东西（我稍后会讲到）

首先，如果您的教练告诉您这样做：

*((int*)A + i * n + j)

质疑他们所说的一切。这种强制转换既没有必要也不建议，而且实际上 什么都做不了 但隐藏了错误的代码。如果 A 是正确的类型，那么这样做就足够了：

*(A + i*n + j)

如果它不是正确的类型，您可能一开始就不应该这样做（这是您刚刚发现的）。

其次，您的讲师所做的 而不是 告诉您的是，这对于在 space 的线性 space 中建立人造 multi-dimension 数组很有用=48=]单维数组使用创意索引。那里的关键是单维数组。作案手法是这样的：

鉴于希望将二维 space M 行乘 N 列映射到一维 space 的 M*N 元素，您可以这样做：

constexpr size_t M = 10;
constexpr size_t N = 5;

int A[M*N];
A[row * N + col] = value;

// equivalent to...
*(A + row * N + col) = value;

注意，row应在0...(M-1)范围内，col应在0..(N-1)范围内。

这个模型可以扩展到更多维度。例如，“3D”映射，L 表示板，M 表示行，N 表示列：

constexpr size_t L = 10;
constexpr size_t M = 8;
constexpr size_t N = 5;

int A[L*M*N];

A[slab * (M*N) + row * N + col] = value;

// equivalent to...
*(A + slab * (M*N) + row * N + col) = value;

其中slab在0...(L-1)范围内，row在0...(M-1)范围内，最后col 在范围 0...(N-1).

您应该会看到一个图案正在形成。只要您知道每个维度的限制，任何原生 single-dimension 数组都可以使用使用 multi-dimension 表示法制造的下标进行索引，并且生成的索引不会违反single-dimension 排列床.

大多数时候你不需要这个，但有时它会派上用场，尤其是在 C++ 中，因为它缺少 C 提供的 runtime-VLA 支持。

因此，您的讲师试图告诉您的内容的正确用法应该是这样的：

#include <iostream>

int main()
{
    static constexpr size_t M = 2;
    static constexpr size_t N = 4;
    
    int *A = new int[M*N];
    
    //assign value
    for (size_t i = 0; i < M; ++i)
    {
        for (size_t j = 0; j < N; ++j)
            std::cin >> *(A + i * N + j);
    }

    for (size_t i = 0; i < M; ++i)
    {
        for (size_t j = 0; j < N; ++j)
            std::cout << *(A + i * N + j) << " ";
        std::cout << "\n";
    }
    
    delete [] A;
}

为什么 A[i][j] 和 ((int)A + i * n + j) 给我不同的输出？

Why do A[i][j] and ((int)A + i * n + j) give me different output?

c++

pointers

为什么 A[i][j] 和 *((int*)A + i * n + j) 给我不同的输出？

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c++

pointers

为什么 A[i][j] 和 ((int)A + i * n + j) 给我不同的输出？

Why do A[i][j] and ((int)A + i * n + j) give me different output?