数组传参以及二维数组的动态创建

数组作为参数传参以及二维数组的动态创建

一 普通一维数组的参数传递

一维数组的创建以及参数传递比较简单，小编在这就直接代码演示，不做过多描述

#include <iostream>
#include <cstring>
using namespace std;

//或者是int demo(int arr[], int n) {}
//但若是二维或多维数组传参，没这么简单
int demo(int* arr, int n) {
    printf("demo函数中sizeof(arr) = %d\n", sizeof(arr));
    int ans = 0;
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        ans += arr[i];
    }
    return ans;
}

int main() {
    int n;
    scanf("%d", &n);
    int arr[n];
    memset(arr, 0, sizeof(arr));  //将数组初始化为0
    printf("main函数中sizeof(arr) = %d\n", sizeof(arr));  //求数组所占的字节数
    for (int i = 0; i < n; i++) scanf("%d", &arr[i]);  //输入数组元素
    printf("the sum of array = %d\n", demo(arr, n));  //求解数组元素总和
    return 0;
}

对应结果展示如下：

唯一需要注意的是

1. main函数和demo函数中的sizeof(arr)不一样。
           这涉及到数组传参部分，其实不论demo函数的函数头部是demo(int *arr, int n)还是demo(int arr[], int n)，本质上传递的都是数组的首地址，也就元素a[0]的地址，因此站在demo函数的角度来看，它得到的只是一个指针，而在64操作系统中一个指针所占的字节数为8，因此这就是为什么在demo函数中sizeof(arr) == 8 ！（从侧面来看，这就是为什么数组作为参数进行传参时需要额外传递数组的大小，否则的话，可以sizeof(arr）/ sizeof(int)直接获取数组的长度）
           那main函数中呢？sizeof(arr)传进去的不也是一个指针吗？其实这句话是错的！虽然有时我们把数组名称理解为地址，但两者并不等价, 这里的arr应该理解为数组名。
           我们的编译器会利用数组名记录数组的相关属性，其中一个属性就是数组包含元素的个数，那有的小伙伴会问：我们应该什么时候把它理解为地址，又什么时候把它看成数组名呢？
           若表达式中存在数组名，编译会产生一个指针常量，该指针常量恒指向数组首地址，因此我们在表达式中可以把它理解为指针。但有两种情况除外：
           (1) sizeof(数组名)； 返回数组对应的字节数，而不是对应指针常量所占的字节数
           (2) &数组名； 返回指向数组的指针(数组指针)而不是指向指针常量的指针(二维指针) (这涉及到数组指针的概念，注意区分指针数组以及数组指针，再次强调这里大家有必要追根溯源)

2. memset()函数初始化数组
           memset()函数初始化数组时，是按照字节进行初始化，因此对于整型数组而言，我们memset()初始化，只可以初始化为0或者是-1（int 占4个字节并且数字在计算机内部都是用补码进行表示的，对0而言每一个字节都是0，所以整体上看自然也是0，-1对应的二进制补码每一个字节每一个比特都是1，因此整体上来说自然是 -1）
           其实不仅仅是memset()函数，mem*()一族的函数都是对于单个字节进行操作：比如memcmp()和memcpy()函数等等。

二 二维数组的参数传递

二维数组作为参数进行传递，为了便于描述我们先进行错误演示，代码如下：

#include <iostream>
#include <cstring>
using namespace std;

int demo(int arr[][], int n, int m) {
    int sum = 0;
    for (i : n) {
        for (j : m) sum += arr[i][j];
    }
    return sum;
}

int main() {
    int n, m;
    scanf("%d %d", &n, &m);
    int arr[n][m];
    memset(arr, 0 ,sizeof(arr));
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        for (int j = 0; j < m; j++) scanf("%d", &arr[i][j]);
    }
    printf("the sum of array = %d\n", demo(arr, n, m));
    return 0;
}

此时代码报错，图片如下：

        错误翻译过来大致意思就是：数组除了第一维度的大小可以省略，剩下的维度均不可以省略。
但很显然这不现实，因为数组维度我们预先无法知晓，因此我们只能另想办法，有的小伙伴会说，二维数组数组名不是可以理解为二维指针吗？，我们可以用二维指针来进行，这样就可以躲开维度了！

但是显然还是不行，在这里小编就不再粘贴代码了（冗余太多，仅粘贴错误显示）

正确代码展示如下：

#include <iostream>
#include <cstring>
using namespace std;

//不可以使用demo(int a[][], int n, int m) {}
//若想使用则除了第一维大小可以省略，剩下的不可以省略
//但此处数组维度预先不可知，因此此处只好强制转换为一维指针
int demo(int *a, int n, int m) {
    int sum = 0;
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        for (int j = 0; j < m; j++) sum += *((a + i * m) + j);
    }
    return sum;
}

int main() {
    int n, m;
    scanf("%d %d", &n, &m);
    int arr[n][m];
    memset(arr, 0, sizeof(arr));
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        for (int j = 0; j < m; j++) scanf("%d", &arr[i][j]);
    }
    printf("the sum of array = %d\n", demo((int *)arr, n, m));
    return 0;
}

总之：当二维数组作为参数进行传参时，由于数组维度的不可知性，我们不可以用int arr[][]或者int **arr的形式，小编的办法是将其强转为一维指针，通过*运算，完成相应操作；若数组维度预先可知，此时可以使用int arr[][]的形式。

三 动态创建二维数组以及传参

在动态创建二维数组时，我们使用malloc()，free()函数或者是new，delete操作符，动态申请内存空间（是在堆中申请空间，并且申请和释放操作应该成对出现）
话不多说，咱们直接上代码：

#include <iostream>
#include <cstring>
using namespace std;

int demo(int **arr, int n, int m) {
    int sum = 0;
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        for (int j = 0; j < m; j++) sum += arr[i][j];
    }
    return sum;
}

int main() {
    int n, m;
    scanf("%d %d", &n, &m);
    printf("开始动态创建二维数组\n");
    int **arr = NULL; 
    arr = (int **)malloc(sizeof(int *) * n);
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        arr[i] = (int *)malloc(sizeof(int ) * m);
        memset(arr[i], 0, sizeof(arr[i]));
    }
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        for (int j = 0;  j < m; j++) scanf("%d", &arr[i][j]);
    }
    printf("the sum of array = %d\n", demo(arr, n, m));
    for (int i = 0; i < n; i++) free(arr[i]);
    free(arr);
    printf("释放数组空间完毕\n");
    return 0;
}

对应输出为：

        二维数组数组名我们可以理解为一个二维指针，数组的每一行，我们都有一个行指针，每一行对应m个元素。细心的小伙伴会发现，采用动态创建的二维数组，demo()函数中可以直接使用arr[][]，而不需要使用*运算符，此外动态创建的二维数组(在堆中申请空间)相比较于普通创建的二维数组(在栈中申请内存空间)可以开的更大而不用担心出现segment fault段错误，这也是动态创建的另一个优势。
        最后想要提醒大家的一点是，使用完数组后，要free()释放申请的内存空间。

四 题外话

加油，路漫漫其修远兮，吾将上下而求索！