c - 使用动态内存分配构造特定矩阵

Question

首先，我要感谢所有阅读本主题的人。非常感谢。

在我大学编程科目的期末项目中，我被告知要编写一个使用单个矩阵的程序，并具有以下“限制”:

1. 用户输入年份间隔(例如:2017-2020)，这将使用以下公式确定矩阵的行数:

   NumberOfLines=(FinalYearGiven - InicialYearGiven) + 1;

2. 矩阵的列数必须固定为 6。

3. 每行的第一列将显示年份。

4. 第二个将显示二月的天数。

5. 第三个将显示一年中的天数。

6. 第四个将显示一年中的小时数。

7. 第五位将显示一年中的分钟数。

8. 第六位将显示一年中的秒数。

去年我被指示做一个程序，将两个输入矩阵相乘，其分配如下:

 double** multiplication_of_2_matrices(double **A, double **B, int lines1, int columns1, int lines2, int columns2)
    {
        int i, j, k;
        double **C; // Pointer to the resultant matrix, dynamically allocating the matrix in this function
        C = (double**)malloc(lines1 * sizeof(double*));
        for (i = 0; i<lines1; i++)
            C[i] = (double*)malloc(columns2 * sizeof(double));    
        for (i = 0; i < lines1; i++) 
        {
            for (j = 0; j < columns2; j++) 
            {
                C[i][j] = 0.0;
                for (k = 0; k < columns1; k++) 
                {
                    C[i][j] += A[i][k] * B[k][j];
                }
            }
        }
        return C;
    }

我的疑问在于我可以在这个特定项目中做什么来动态分配矩阵。我可以使用上面指定的分配形式还是需要使用其他形式？

Answer 1

是的，您可以采用完全相同的分配方式，但唯一的问题是您现在想要使用 int 元素而不是 double。

步骤将是精确的

• 获得numberOfLines后，您将分配动态锯齿状数组。

• 同时做两件事

  1. 不要转换 malloc 的返回值。没必要。
  2. 还释放动态分配的内存。

unsigned int **c = malloc(sizeof *a*numberOfLines);
if (c == NULL){
    fprintf(stderr,"Error in allocation");
    exit(1);
} 
for(size_t i = 0; i< numberOfLines; i++){
   c[i] = malloc(sizeof *a[i]*NUMCOLS);
   if( c[i] == NULL){
         fprintf(stderr,"Error in allocation");
         exit(1);
   }
}

...
return c;

• 对常量使用魔数(Magic Number)，例如 6.#define NUMCOLS 6。 (不是强制性的 - 您也可以将其作为一些参数传递)。只要确保它不会被意外更改即可。

• 我在这里使用了unsigned，因为您要存储的数据都不会是负数。

已指出的一些修改^$

由于 unsigned int 的大小可能会因系统而异(unsigned int 至少有 32 位是不正确的)，因此最好使用这个小的确保最大尺寸类型的技巧。

#if sizeof(unsigned int) < 4 
typedef unsigned long mydata; 
#else 
typedef unsigned int mydata; 
#endif

另外一点是，您可以这样做来获取二维数组而不是锯齿状数组，而不是碎片内存。

mydata (*a)[NUMCOLS] = malloc(sizeof *a*numberOfLines);
if (a == NULL){
    fprintf(stderr,"Error in allocation");
    exit(1);
} 
...
return a;

<小时/>

您还可以通过另一种方式来一次性分配元素总数。然后相应地访问职位。

mydata *a = malloc(sizeof *a * NUMCOLS * numberOfLines);
if (a == NULL){
    fprintf(stderr,"Error in allocation");
    exit(1);
} 
..
..

//accessing a[i][j] will be i*NUMCOLS+j 

^$_{PeterJ_01指出了这些细节并建议了另一种实现分配方式的范围}