有没有一种方法可以在不使用宏的情况下仅将二维数组以及数组大小数据传递给函数？

Question

我有一个自动为矩阵结构创建结构的函数。该结构体具有三个属性：x 大小、y 大小和指向双精度二维数组的指针。

typedef struct Matrix
{
    uint16_t sizeX;
    uint16_t sizeY;
    double* data;
} Matrix;

我还有一个辅助函数，用于自动填充结构体的字段

Matrix _create_matrix(uint16_t sizeY, uint16_t sizeX, double numbers[][sizeX])
{
    double *data = calloc(sizeX*sizeY, sizeof(double));

    if(!data)
    {
        return create_empty_matrix();
    }

    memcpy(data, numbers, sizeX * sizeY * sizeof(*data));

    return (Matrix){ .sizeX = sizeX,
                     .sizeY = sizeY,
                     .data =  data }; // returns matrix object
}

为了避免输入数据的维度，我使用一个宏来计算矩阵的大小。

#define create_matrix(data) ({ uint16_t sizeY = sizeof(data)/sizeof(data[0]); \
                                 uint16_t sizeX = sizeof(data)/sizeof(double)/sizeY; \
                                _create_matrix(sizeY, sizeX, data); })

但是，我听说宏不应该真正使用，因为它们缺乏类型检查等。在 C 中是否可以在不使用宏的情况下拥有这样的辅助函数？

Answer 1

是的，通过将大小信息作为参数传递给辅助函数，可以在不使用宏的情况下实现相同的功能。您可以在函数本身中计算维度，这种方法通常更加类型安全和可读。

以下是如何修改辅助函数以实现此目的的示例：

c代码

Matrix create_matrix(uint16_t sizeY, uint16_t sizeX, double numbers[][sizeX])
{
double *data = calloc(sizeX * sizeY, sizeof(double));

    if (!data)
        {
           return create_empty_matrix();
         }

// Copy data element by element
for (uint16_t i = 0; i < sizeY; i++)
{
    for (uint16_t j = 0; j < sizeX; j++)
    {
         data[i * sizeX + j] = numbers[i][j];
    }
}

return (Matrix){.sizeX = sizeX, .sizeY = sizeY, .data = data};
}

然后就可以直接调用这个函数了，不需要宏：

c代码

double myData[][3] = {{1.0, 2.0, 3.0}, {4.0, 5.0, 6.0}, {7.0, 8.0, 9.0}};

矩阵 myMatrix = create_matrix(3, 3, myData);

这种方法提供了更好的类型安全性，并避免了与宏相关的潜在陷阱。您仍然可以在调用函数时计算数组的维度，但计算现在是函数本身的一部分。