c - 分配内存用于两个矩阵相乘

Question

不久前，我编写了这段代码来将两个矩阵相乘。在 main 方法中调用函数 mat_mult。我想写一些可以采用未知矩阵大小，然后根据需要分配内存的东西。当我在主方法中输出结果矩阵时，我似乎遇到了问题。如果我在 mat_mult 方法中执行 printf，矩阵条目就很好。

为什么main方法中的C矩阵显示不正确？还有我释放内存的方式，这是正确的方法吗？

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

void mat_mult(int* p, int* q, int* r, int numP)
{
    int i, j, k, sumC=0;

    for (i = 0; i < numP; i++)
    {
        for (j = 0; j < numP; j++)
        {
            for (k = 0; k < numP; k++)
            {
                sumC = sumC + p[i*numP + k]*q[k*numP + j];
            }
            r[i*numP + j] = sumC;
            sumC = 0;
        }
    }
    for(i = 0; i < 3; i++)
    {
        for (j = 0; j < 3; j++)
        {
            printf("%d ", r[i*numP + j]);
        }
        printf("\n");
    }
}

int main()
{
    int A[3][3] = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}, {7, 8, 9}};
    int B[3][3] = {{3, 2, 1}, {6, 5, 4}, {9, 8, 7}};


    int i, j;
    int sizA = sizeof(A)/sizeof(A[0]);

    //int C[3][3] = {0};

    /* sizA is the width of the array */
    int **C = calloc(sizA, sizeof(int*));
    for(i = 0; i < sizA; i++)
    {
        /* sizA is the height */
        C[i] = calloc(sizA, sizeof(int));
    }

    for(i = 0; i < 3; i++)
    {
        for (j = 0; j < 3; j++)
        {
            printf("%d ", C[i][j]);
        }
        printf("\n");
    }
    mat_mult(A[0], B[0], C[0], sizA);


    for(i = 0; i < 3; i++)
    {
        for (j = 0; j < 3; j++)
        {
            printf("%d ", A[i][j]);
        }
        printf("\t");
        for (j = 0; j < 3; j++)
        {
            printf("%d ", B[i][j]);
        }
        printf("\t");
        for (j = 0; j < 3; j++)
        {
            printf("%d ", C[i][j]);
        }
        printf("\n");
    }
    free(C[0]);
    free(C);
    return 0;
}

这是上面程序的输出。

0 0 0
0 0 0
0 0 0
42 36 30
96 81 66
150 126 102
1 2 3   3 2 1   42 36 30
4 5 6   6 5 4   150 126 102
7 8 9   9 8 7   0 0 0

Process returned -1073741819 (0xC0000005)   execution time : 12.472 s
Press any key to continue.

问题已解决

@贾耶什

非常感谢你的 friend 。你最后的建议奏效了。我只是复制代码的相关部分。

    int i, j;
    int sizA = sizeof(A)/sizeof(A[0]);

//    int C[3][3] = {0};

    /* sizA is the width of the array */
//    int **C = calloc(sizA, sizeof(int*));
//    for(i = 0; i < sizA; i++)
//    {
//        /* sizA is the height */
//        C[i] = calloc(sizA, sizeof(int));
//    }

    int (*C)[sizA] =  calloc(sizA*sizA, sizeof(int*));
    /* Rest of the Code*/

    free(C);

这是输出的样子。

0 0 0
0 0 0
0 0 0
42 36 30
96 81 66
150 126 102
1 2 3   3 2 1   42 36 30
4 5 6   6 5 4   96 81 66
7 8 9   9 8 7   150 126 102

Process returned 0 (0x0)   execution time : 0.085 s
Press any key to continue.

仍然想知道为什么第一种方法不起作用。但再次感谢你们所有人，特别是 Jayesh。

Answer 1

问题在于您分配内存和使用内存的方式。在您的 matmult 函数中，您有以下代码:

r[i*numP + j] = sumC;

它将结果矩阵r视为一维线性数组。这很好并且会起作用，但这意味着您也必须以这种方式分配它。您的 main 例程将变为:

int main()
{
    int A[3][3] = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}, {7, 8, 9}};
    int B[3][3] = {{3, 2, 1}, {6, 5, 4}, {9, 8, 7}};

    int i, j;
    int sizA = sizeof(A)/sizeof(A[0]);

    /* sizA is the width of the array */
    int *C = calloc(sizA*sizA, sizeof(int));

    for(i = 0; i < 3; i++)
    {
        for (j = 0; j < 3; j++)
        {
            printf("%d ", C[i*3+j]);
        }
        printf("\n");
    }
    mat_mult(A[0], B[0], C, sizA);

    for(i = 0; i < 3; i++)
    {
        for (j = 0; j < 3; j++)
        {
            printf("%d ", A[i][j]);
        }
        printf("\t");
        for (j = 0; j < 3; j++)
        {
            printf("%d ", B[i][j]);
        }
        printf("\t");
        for (j = 0; j < 3; j++)
        {
            printf("%d ", C[i*3+j]);
        }
        printf("\n");
    }
    free(C);
    return 0;
}

另一种方法是以这种方式寻址所有三个数组，而不是使用多维索引。它不漂亮，但很有效。

或者，为了获得更好的语法，您可以考虑将 C++ 用于此类应用程序。