Написание функций для матричных операций с указателями

Я хотел бы написать функции, которые выполняют общие матричные операции. Это можно сделать с помощью двумерных массивов или арифметики указателей. Я предпочитаю версию с указателем. Теперь с указателями я бы написал такую ​​​​функцию:

void matmult(double *a, double *b, double *c, int m, int n, int k); 

Проблема в том, что я должен использовать приведение, когда я передаю 2-мерные массивы в функцию. Есть ли хорошее решение, чтобы избежать этой проблемы?

Работает без приведения (конечно), но я хочу избежать предупреждений компилятора.

Обновление: массивы определены как 2-мерный массив, а вызывающая функция выглядит так:

// M, N, K are constants
double a[M][N];
double b[N][K];
double c[M][K];
matmult((double *)a, (double *)b, (double *)c, M, N, K);  

Функция matmult — это прямая реализация матричного умножения (три вложенных цикла for с использованием указателей).

*(c + i*k + j) += *(a + i*n + p) * *(b + p*k + j);

Я просто хочу избавиться от гипса.

ну, это зависит от того, как выглядит ваш 2d-массив, покажите код вызова и покажите код в matmult

pm100 20.11.2022 23:22

Почему бы вам не хранить размеры матрицы в самой матрице, а также в массиве чисел; это то, что делает математика.

Neil 21.11.2022 07:55

@Neil Что бы ты сделал? Обратите внимание, что размеры матрицы не являются проблемой, поскольку вызывающая сторона должна убедиться, что они имеют правильные размеры. Проблема заключается в несоответствии типов между double * и (*doube)[].

bernhard67 22.11.2022 08:09
stackoverflow.com/q/42094465/16835308
Zakk 22.11.2022 11:39
Стоит ли изучать PHP в 2023-2024 годах?
Стоит ли изучать PHP в 2023-2024 годах?
Привет всем, сегодня я хочу высказать свои соображения по поводу вопроса, который я уже много раз получал в своем сообществе: "Стоит ли изучать PHP в...
Поведение ключевого слова "this" в стрелочной функции в сравнении с нормальной функцией
Поведение ключевого слова "this" в стрелочной функции в сравнении с нормальной функцией
В JavaScript одним из самых запутанных понятий является поведение ключевого слова "this" в стрелочной и обычной функциях.
Приемы CSS-макетирования - floats и Flexbox
Приемы CSS-макетирования - floats и Flexbox
Здравствуйте, друзья-студенты! Готовы совершенствовать свои навыки веб-дизайна? Сегодня в нашем путешествии мы рассмотрим приемы CSS-верстки - в...
Тестирование функциональных ngrx-эффектов в Angular 16 с помощью Jest
В системе управления состояниями ngrx, совместимой с Angular 16, появились функциональные эффекты. Это здорово и делает код определенно легче для...
Концепция локализации и ее применение в приложениях React ⚡️
Концепция локализации и ее применение в приложениях React ⚡️
Локализация - это процесс адаптации приложения к различным языкам и культурным требованиям. Это позволяет пользователям получить опыт, соответствующий...
Пользовательский скаляр GraphQL
Пользовательский скаляр GraphQL
Листовые узлы системы типов GraphQL называются скалярами. Достигнув скалярного типа, невозможно спуститься дальше по иерархии типов. Скалярный тип...
0
4
51
2
Перейти к ответу Данный вопрос помечен как решенный

Ответы 2

Ответ принят как подходящий
static void matmult(double a[][N], double (*b)[K], double c[M][K], int m, int n, int k);

Этот прототип работает для передачи двумерных массивов. См. эту запись C FAQ или Массив для уменьшения указателя и передачи многомерных массивов функциям. M в c[M][K] совершенно лишний в C, но может быть полезен в качестве самостоятельной документации (или может еще больше запутать читателя).

Однако это не очень инкапсулировано, и я бы не стал программировать с этим общий матричный алгоритм. Размер является неотъемлемой частью самой матрицы. Я мог бы использовать элемент гибкого массива C99 для хранения размера и данных вместе, если он не является частью других структур.

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <stdarg.h>
#include <limits.h>

struct matrix {
    unsigned x, y;
    double data[]; /* flexible array member */
};

/** Constructor; data is uninitialized. */
static struct matrix *matrix(const unsigned x, const unsigned y) {
    if (!x || !y || x >= UINT_MAX / y) { errno = ERANGE; return 0; }
    struct matrix *const m = malloc(offsetof(struct matrix, data)
        + sizeof *m->data * x * y);
    if (!m) return 0;
    m->x = x, m->y = y;
    return m;
}

/** Constructor; IBM has a useful extension that allows stack construction. */
static struct matrix *matrix_init(const unsigned x, const unsigned y, ...) {
    struct matrix *const m = matrix(x, y);
    if (!m) return 0;
    va_list argp;
    va_start(argp, y);
    for(unsigned i = 0, size = x * y; i < size; i++)
        m->data[i] = va_arg(argp, double);
    va_end(argp);
    return m;
}

static void matrix_print(const struct matrix *const m) {
    if (!m) { printf("null\n"); return; }
    for(unsigned y = 0; y < m->y; y++) {
        printf("[");
        for(unsigned x = 0; x < m->x; x++)
            printf("%s%4.f", x ? ", " : "", m->data[y * m->x + x]);
        printf("]\n");
    }
}

static struct matrix *matmult(const struct matrix *a,
    const struct matrix *b) {
    if (!a || !b || a->y != b->x) { errno = EDOM; return 0; }
    struct matrix *const c = matrix(b->x, a->y);
    if (!c) return 0;
    for(unsigned y = 0; y < a->y; y++)
        for(unsigned x = 0; x < b->x; x++)
            c->data[y * b->x + x] = 0.0;
    /* implement:
     *(c + i*k + j) += *(a + i*n + p) * *(b + p*k + j); */
    return c;
}

int main(void) {
    struct matrix *a = 0, *b = 0, *c = 0;
    int success = EXIT_SUCCESS;
    if (!(a = matrix_init(2, 2, 1.0, 2.0, 3.0, 4.0))
        || !(b = matrix_init(2, 2, 3.0, 20.0, 1.0, 0.0))) goto catch;
    matrix_print(a), printf("*\n"), matrix_print(b);
    if (!(c = matmult(a, b))) goto catch;
    printf("=\n"), matrix_print(c);
    goto finally;
catch:
    success = EXIT_FAILURE;
    perror("matrix");
finally:
    free(a), free(b), free(c);
    return success;
}

Вот как я наконец решил свою проблему благодаря подсказке @Neil:

void matrixmult(double (*a)[], double (*b)[], double (*c)[], int m, int n, int k)
{
   for (...)
       for (..)
          for (...)
              *((double *)c + i*k + j) = ...
}

Теперь функцию можно вызывать без приведения, и я избегаю ограничений функции C99 VLA (сначала должны быть переданы размеры).

Другие вопросы по теме