c - 将一维数组作为二维数组访问

Question

我有一个一维数组 int *data 并且我知道有效存储在其中的 rows 和 cols 的数量。也就是说，我可以使用 data[i*cols+j] 之类的东西访问二维矩阵 (i,j) 的元素。

具体来说，这些存储在一个结构中:

typedef struct {
    int *data;
    int rows;
    int cols;
} matrix_t;

在过去的某个时候，我也写过这段巫毒代码:

#define MATRIXP(m) __typeof__(__typeof__(__typeof__(*((m).data))[(m).cols]) *)
#define MATRIXD(m) ((MATRIXP(m)) ((m).data))

有了这些定义，我能够做到:

MATRIXP(matrix) m = MATRIXD(matrix);

然后我可以使用矩阵 m 作为二维矩阵指针来访问 data。

m[3][2] = 5; /* assign the element in row 3 and column 2 */

这非常好，意味着我不需要记住总是有一个像 data[i*cols+j] 这样的表达式。但是，这段代码是我很久以前写的，现在我不记得它是如何工作的了。

1. 谁能准确解释一下所有这些 __typeof__ 运算符是如何工作的，以及如何读取相似的表达式？变量 m 的类型是什么？

   我知道它可以扩展为:

   __typeof__(__typeof__(__typeof__(*((matrix).data))[(matrix).cols]) *) m = ((__typeof__(__typeof__(__typeof__(*((matrix).data))[(matrix).cols]) *)) ((matrix).data));
   

2. 这种访问数据的方法安全吗？这是最好的方法吗？

Answer 1

问题一:

MATRIXP(matrix) m(matrix 应该是 matrix_t 类型的变量)将扩展为

__typeof__(__typeof__(__typeof__(*((matrix).data))[(matrix).cols]) *) m

从内到外

1. __typeof__(*((matrix).data))是*((matrix).data)的类型，即int 根据 matrix_t 的定义。

2. 所以 (__typeof__(*((matrix).data))[(matrix).cols]) 等于 (int [cols])

3. 所以 __typeof__(__typeof__(*((matrix).data))[(matrix).cols]) *) 等于 (int [cols] *)

4. 这是 MATRIXP(matrix) 给出的类型。

因此，MATRIXP(matrix) 等于 (int [(matrix).cols] *)。换句话说，

MATRIXP(matrix) m

有效

int (*m)[matrix.cols]

正如@codebeard 指出的那样

问题二:

我觉得很安全。