c - 将二维数组传递给常量参数的函数

Question

我从 C Primer Plus 中了解到，如果你想保护数组不被函数意外修改，你应该在指针声明之前添加 const 修饰符函数定义头。

按照这个明智的建议，在下面的最小示例中，我尝试将一个非常量二维数组 array 传递给函数 Sum2D，一个参数其中是一个 pointer-to-const-int[2]。

#include <stdio.h>
#define ROWS 2
#define COLS 2
int Sum2D(const int ar[][COLS], int rows); //use `const` to protect input array
int main(void)
{
    int array[ROWS][COLS]={{1,2},{3,4}}; //the non-constant array

    printf( "%d\n", Sum2D(array,ROWS) );

    return 0;
}

int Sum2D(const int ar[][COLS], int rows)
{
    int total=0;
    int i,j;
    for( i=0 ; i<rows ; i++ )
    {
        for( j=0 ; j<COLS ; j++ )
        {
            total+=ar[i][j];
        }
    }
    return total;
}

但是，gcc 无法在不发出以下警告的情况下成功编译此代码:

$gcc -ggdb3 -Wall -Wextra -o test test.c

test.c: In function ‘main’:
test.c:16:2: warning: passing argument 1 of ‘Sum2D’ from incompatible pointer type [enabled by default]
  printf( "%d\n", Sum2D(array,4) );
  ^
test.c:4:5: note: expected ‘const int (*)[4]’ but argument is of type ‘int (*)[4]’
 int Sum2D(const int ar[][COLS], int rows);
     ^

1) 为什么警告？

2) 我怎样才能消除“噪音”？(除了将 const 添加到 array 声明之外。)

(如果数组和函数都使用一维数组，则没有警告。)

System information:

Ubuntu 14.04LTS

Compiler: gcc 4.8.2

Answer 1

这是 C 设计中的一个不幸的“错误”； T (*p)[N] 不会隐式转换为 T const (*p)[N]。您将不得不使用丑陋的强制转换，或者让函数参数不接受 const。

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初看起来这种转换应该是合法的。 C11 6.3.2.3/2:

For any qualifier q, a pointer to a non-q-qualified type may be converted to a pointer to the q-qualified version of the type;

然而，也看看 C11 6.7.3/9(在 C99 中是/8):

If the specification of an array type includes any type qualifiers, the element type is so-qualified, not the array type.

这最后一句话说 int const[4] 不被认为是 const 的 int[ 4]。实际上它是一个非 const 限定的 4 个 const int 数组。 int[4] 和int const[4] 是不同元素类型的数组。

所以 6.3.2.3/2 实际上不允许将 int (*)[4] 转换为 int const (*)[4]。

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const 和数组出现这个问题的另一个奇怪的情况是在使用 typedef 时；例如:

typedef int X[5];
void func1( X const x );
void func1( int const x[5] );

这会导致编译器错误:X const x 表示 x 是 const，但它指向一个非常量 ints;而 int const x[5] 意味着 x 不是 const 但它指向一个 const 整数数组!

进一步阅读 here ，感谢@JensGustedt