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详解C语言数组中是以列优先吗

  2021-04-02 我要评论

如果我们按照C语言的方式存储它,也就是行优先存储的话,那么在内存中,它的形状是这样的:

这种存储方式又被称作C contiguous array。

C语言数组结构列优先顺序存储的实现 (GCC编译)。

从行优先转换为列优先存储方式,与行优先相比,不同之处在于改变了数组维界基址的先后顺序, 从而改变了映像函数常量基址。

/**
 * @brief C语言 数组 列优先 实现
 * @author wid
 * @date 2013-11-02
 *
 * @note 若代码存在 bug 或程序缺陷, 请留言反馈, 谢谢!
 */
 #include <stdio.h>
 #include <stdlib.h>
 #include <stdarg.h>
 #include <assert.h>
 #define OK 1
 #define ERROR -1
 #define MAX_DIM 8  ///允许的最大数组维数
 typedef int ElemType;
 typedef struct
 {
  ElemType *base;   ///数组元素基址
  int dim;    ///数组维数
  int *bounds;   ///数组维界基址
  int *constants;   ///数组映像函数常量基址
 }Array;  ///数组结构
 ///数组方法声明
 int InitArray( Array *pArr, int nDim, ... );  ///初始化数组 pArr
 void DestroyArray( Array *pArr );     ///销毁数组 pArr
 int Locate( Array *pArr, int nDim, va_list ap );      ///定位下标指向的元素在数组中的位置
 int Assign( Array *pArr, ElemType *elm, ... );  ///数组赋值
 int Value( Array *pArr, ElemType *elm, ... );  ///数组取值
 ///数组方法实现
 /**
 * @brief 初始化数组
 *
 * @param pArr 指向待初始化的数组
 * @param nDim 数组的维数
 * @param ... 数组各维数的长度
 *
 * @return 初始化成功返回OK, 否则返回ERROR
 */
 int InitArray( Array *pArr, int nDim, ... )
 {
  || nDim > MAX_DIM )
   return ERROR;
  ///初始化 pArr 数组维数属性
  pArr->dim = nDim;
  ///构造数组维界基址
  pArr->bounds = (int *)malloc( nDim * sizeof(int) );
  if( !pArr->bounds )
   return ERROR;
  , nElemCount = ;
  va_list ap;
  va_start( ap, nDim );
  /// i = nDim - 1, 使列优先
  ; i >= ; --i )
  {
   pArr->bounds[i] = va_arg( ap, int );
   )
    return ERROR;
   nElemCount *= pArr->bounds[i];
  }
  va_end(ap);
  ///初始化元素基址
  pArr->base = (ElemType *)malloc( nElemCount * sizeof(ElemType) );
  if( !pArr->base )
   return ERROR;
  ///初始化函数映像常数基址
  pArr->constants = (int *)malloc( nDim * sizeof(int) );
  ///递推求常量基址, 列优先
  pArr->constants[nDim-] = ;
  ; i >= ; --i )
  {
   pArr->constants[i] = pArr->bounds[i+] * pArr->constants[i+];
  }
  return OK;
 }
 /**
 * @brief 销毁数组 pArr
 *
 * @param pArr 指向待销毁的数组
 */
 void DestroyArray( Array *pArr )
 {
  if( pArr->base )
   free( pArr->base );
  if( pArr->bounds )
   free( pArr->bounds );
  if( pArr->constants )
   free( pArr->constants );
 }
 /**
 * @brief 定位数组下标指向的元素在数组中的位置
 *
 * @param 指向的数组
 * @param ... 数组的下标
 *
 * @return 若下标合法, 返回下标在数组中的位置, 否则返回 ERROR
 */
 int Locate( Array *pArr, int nDim, va_list ap )
 {
  , ind = , i = ;
  ///列优先求地址
  ; i >= ; --i )
  {
   ind = va_arg( ap, int );
   ///使用断言, 确保下标合法
   assert( ind >= && ind < pArr->bounds[i] );
   nPos += pArr->constants[i] * ind;
  }
  va_end(ap);
  return nPos;
 }
 /**
 * @brief 数组赋值
 *
 * @param pArr 指向待赋值的数组
 * @param elm 指向赋值元素
 * @param nDim 数组维数
 * @param ... 数组下标
 *
 * @param 赋值成功返回 OK, 否则返回 ERROR
 */
 int Assign( Array *pArr, ElemType *elm, ... )
 {
  ;
  va_list ap;
  va_start( ap, elm );
  nPos = Locate( pArr, pArr->dim, ap );
  *(pArr->base + nPos) = *elm;
  return OK;
 }
 /**
 * @brief 数组取值
 */
 int Value( Array *pArr, ElemType *elm, ... )
 {
  ;
  va_list ap;
  va_start( ap, elm );
  nPos = Locate( pArr, pArr->dim, ap );
  *elm = *(pArr->base + nPos);
  printf( "addr = 0x%X\n", pArr->base + nPos );
  return OK;
 }
 int main()
 {
  Array arr;
  ///初始化一个三维数组, 大小为 2x3x5
  InitArray( &arr, , , , );
  ;
  ///赋值测试
  , m = , n = ;
  ; i < ; ++i )
   ; m < ; ++m )
    ; n < ; ++n )
    {
     a = i + m + n;
     Assign( &arr, &a, i, m, n );
    }
  ;
  ///取值测试
  ; i < ; ++i )
   ; m < ; ++m )
    ; n < ; ++n )
    {
     Value( &arr, &b, i, m, n );
     printf( "[%d][%d][%d]=%d\n", i, m, n, b );
    }
  ///销毁数组
  DestroyArray( &arr );
  ;
 }

运行测试:

总结

以上就是这篇文章的全部内容了,希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,谢谢大家对的支持。

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