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分类: C/C++

2008-11-16 20:37:54

    数组形参是个容易出问题的地方。因为对于C/C++新手而言,最大的惊讶是C++中根本不存在所谓的“数组形参”,因为数组在传入时,实质上只传入指向其首元素的指针。
 

void average(int ary[12]); // 形参ary是一个int*

//...

int anArray[] = {1, 2, 3};
// 一个具有3个元素的数组

const int anArraySize = sizeof(anArray)/sizeof(anArray[0]);
// == 3

average(anArray);

    这种从数组到指针的自动转换被赋予了一个迷人的技术术语:“退化”,即数组退化成指向其首元素的指针。顺便提及,同样的事情也发生在函数上。一个函数型参数会退化成一个指针。不过,和数组退化时丢失边界不同,一个退化的函数具有良好的感知能力,可以保持其参数类型和返回类型。
 
    由于在数组形参中数组边界被忽略了,因此通常在声明时最好将其省略。然而,如果函数期望接受一个指向一个元素序列(换句话说,就是数组)的指针作为参数,而不是指向单个对象的指针,那么最好这样声明:
void average(int ary[]); // 形参ary仍然是一个int*
 
    另一方面,如果数组边界的精确数值非常重要,并且希望函数只接受含有特定数量元素的数组,可以考虑使用一个引用形参:
    void average(int (&ary)[12]);
   
    现在函数就只能接受大小为12的整型数组:
    average(anArray); // 错误!anArray是一个int [3] !
 
    模板有助于代码的泛化:
    template
    void average(int (&ary)[n]); // 让编译器帮我们推导n的值!
 
    不过,更为传统的做法是将数组的大小明确地传入函数:
    void average(int ary[], int size);
 
    当然,我们可以将这两种方式结合起来:
    template
    inline void average(int (&ary)[n])
    {
         average_n(ary, n);
    }
 
    从以上讨论中我们应该清晰地获知,使用数组合作函数参数最大的问题在于,数组的大小必须以形参的方式显式地编码,并以单独的实参传入,或者在数组内部以一个结束符值作为指示。另一个困难在于,不管数组是如何声明的,一个数组通常是通过指向其首元素的指针进行操纵。如果那个指针作为实参传递给函数,我们前面声明引用形参的技巧将无济于事。
int *anArray2 = new int [anArraySize];
//...
average(anArray2); //错误,不可以使用int *初始化int (&)[n]
average_n(anArray, anArraySize); // 没问题
 
    出于这些原因,经常采用某种标准窗器(通常是vector或string)来代替对数组的大多数传统的用法,并且经常应该优先考虑使用标准容器。
    从本质上来说,多维数组形参并不比一维数组来得困难,但它们看上去更具挑战性;
void process(int ary[10][20]);
    和一维数组一样,形参不是一个数组,而是一个指向数组首元素的指针。不过,多维数组是数组的数组,因此形参是一个指向数组的指针:
void process(int (*ary)[20]); //一个指针,指向一个具有20个int元素的数组
 
    注意,第二个边界没有退化,否则将无法对形参执行指针算术。如前所述,让代码的读者清晰地知道你期望的实参是一个数组,这通常是一个好主意:
void process(int ary[][20]); // 仍然是一个指针,但更清晰
 
    对多维数组形参的有效处理往往退化成一个低级的编程练习,此时需要程序员取代编译器执行索引计算。
   

void process_2d(int *a, int n, int m)
{
      for (int i = 0; j < n; ++i)
            for (int j = 0; j < m; ++j)
                  a[i*m+j] = 0;
}

    同样,有时模板有助于让事情更干净利落:

template<int n, int m>
inline void process(int (&ary)[n][m])
{
      process_2d(&ary[0][0], n, m);
}

    一句话数组形参是个讨厌的家伙,和它亲近你得小心。

 

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给主人留下些什么吧!~~

chinaunix网友2009-03-30 12:34:58

写得很详细,好!