通过引用在C中传递数组？

如何在C中通过引用传递结构数组？

举个例子：

struct Coordinate {
   int X;
   int Y;
};
SomeMethod(Coordinate *Coordinates[]){
   //Do Something with the array
}
int main(){ 
   Coordinate Coordinates[10];
   SomeMethod(&Coordinates);
}

在C语言中，数组作为指向第一个元素的指针传递。它们是唯一未真正按值传递的元素（指针按值传递，但未复制数组）。这允许被调用的函数修改内容。

void reset( int *array, int size) {
   memset(array,0,size * sizeof(*array));
}
int main()
{
   int array[10];
   reset( array, 10 ); // sets all elements to 0
}

现在，如果要更改数组本身（元素数...），则无法使用堆栈或全局数组来执行此操作，只能使用堆中动态分配的内存来执行。在这种情况下，如果要更改指针，则必须将指针传递给它：

void resize( int **p, int size ) {
   free( *p );
   *p = malloc( size * sizeof(int) );
}
int main() {
   int *p = malloc( 10 * sizeof(int) );
   resize( &p, 20 );
}

在问题编辑中，您专门询问有关传递结构数组的问题。您有两种解决方案：声明一个typedef，或明确声明您正在传递一个struct：

struct Coordinate {
   int x;
   int y;
};
void f( struct Coordinate coordinates[], int size );
typedef struct Coordinate Coordinate;  // generate a type alias 'Coordinate' that is equivalent to struct Coordinate
void g( Coordinate coordinates[], int size ); // uses typedef'ed Coordinate

您可以在声明类型时键入typedef（这是C语言中的常见用法）：

typedef struct Coordinate {
   int x;
   int y;
} Coordinate;

在这里扩展一些答案...

在C语言中，当数组标识符作为＆或sizeof的操作数出现在上下文之外时，标识符的类型隐式地从“ T的N个元素数组”转换为“指向T的指针”，其值为隐式设置为数组中第一个元素的地址（与数组本身的地址相同）。这就是为什么当您仅将数组标识符作为函数的参数传递时，该函数会接收指向基本类型而不是数组的指针。由于仅通过查看指向第一个元素的指针就无法确定数组的大小，因此必须将大小作为单独的参数传递。

struct Coordinate { int x; int y; };
void SomeMethod(struct Coordinate *coordinates, size_t numCoordinates)
{
    ...
    coordinates[i].x = ...;
    coordinates[i].y = ...; 
    ...
}
int main (void)
{
    struct Coordinate coordinates[10];
    ...
    SomeMethod (coordinates, sizeof coordinates / sizeof *coordinates);
    ...
}

有几种将数组传递给函数的替代方法。

有一个指向T数组的指针，而不是指向T的指针。您可以将这样的指针声明为

T (*p)[N];

在这种情况下，p是指向T的N元素数组的指针（与T * p [N]相对，其中p是指向T的N元素数组）。因此，您可以将指针传递给数组，而不是将指针传递给第一个元素：

struct Coordinate { int x; int y };

void SomeMethod(struct Coordinate (*coordinates)[10])
{
    ...
    (*coordinates)[i].x = ...;
    (*coordinates)[i].y = ...;
    ...
}

int main(void)
{
    struct Coordinate coordinates[10];
    ...
    SomeMethod(&coordinates);
    ...
}

此方法的缺点是数组大小是固定的，因为指向T的10个元素的数组的指针与指向T的20个元素的指针的类型不同。

第三种方法是将数组包装在结构中：

struct Coordinate { int x; int y; };
struct CoordinateWrapper { struct Coordinate coordinates[10]; };
void SomeMethod(struct CoordinateWrapper wrapper)
{
    ...
    wrapper.coordinates[i].x = ...;
    wrapper.coordinates[i].y = ...;
    ...
}
int main(void)
{
    struct CoordinateWrapper wrapper;
    ...
    SomeMethod(wrapper);
    ...
}

这种方法的优点是您不必操弄指针。缺点是数组大小是固定的（同样，T的10个元素的数组与T的20个元素的数组是不同的类型）。

C语言不支持任何类型的引用传递。最接近的等效项是将指针传递给该类型。

这是两种语言的人为例子

C ++样式API

void UpdateValue(int& i) {
  i = 42;
}

等效的C

void UpdateValue(int *i) {
  *i = 42;
}

还应注意，如果要在方法中创建数组，则无法返回它。如果返回指向它的指针，则该函数返回时，该指针将从堆栈中删除。您必须将内存分配到堆上并返回指向该堆的指针。例如。

//this is bad
char* getname()
{
  char name[100];
  return name;
}

//this is better
char* getname()
{
  char *name = malloc(100);
  return name;
  //remember to free(name)
}

在普通C语言中，您可以在API中使用指针/大小组合。

void doSomething(MyStruct* mystruct, size_t numElements)
{
    for (size_t i = 0; i < numElements; ++i)
    {
        MyStruct current = mystruct[i];
        handleElement(current);
    }
}

使用指针最接近C中可用的按引用调用。

默认情况下，数组通过引用有效地传递。实际上，传递第一个元素的指针的值。因此，接收此信息的函数或方法可以修改数组中的值。

void SomeMethod(Coordinate Coordinates[]){Coordinates[0].x++;};
int main(){
  Coordinate tenCoordinates[10];
  tenCoordinates[0].x=0;
  SomeMethod(tenCoordinates[]);
  SomeMethod(&tenCoordinates[0]);
  if(0==tenCoordinates[0].x - 2;){
    exit(0);
  }
  exit(-1);
}

这两个调用是等效的，并且退出值应为0；否则为0。

大家好，这是一个简单的测试程序，该程序演示了如何使用new或malloc分配和传递数组。只需剪切，粘贴并运行它。玩得开心！

struct Coordinate
{
    int x,y;
};

void resize( int **p, int size )
{
   free( *p );
   *p = (int*) malloc( size * sizeof(int) );
}

void resizeCoord( struct Coordinate **p, int size )
{
   free( *p );
   *p = (Coordinate*) malloc( size * sizeof(Coordinate) );
}

void resizeCoordWithNew( struct Coordinate **p, int size )
{
   delete [] *p;
   *p = (struct Coordinate*) new struct Coordinate[size];
}

void SomeMethod(Coordinate Coordinates[])
{
    Coordinates[0].x++;
    Coordinates[0].y = 6;
}

void SomeOtherMethod(Coordinate Coordinates[], int size)
{
    for (int i=0; i<size; i++)
    {
        Coordinates[i].x = i;
        Coordinates[i].y = i*2;
    }
}

int main()
{
    //static array
    Coordinate tenCoordinates[10];
    tenCoordinates[0].x=0;
    SomeMethod(tenCoordinates);
    SomeMethod(&(tenCoordinates[0]));
    if(tenCoordinates[0].x - 2  == 0)
    {
        printf("test1 coord change successful\n");
    }
    else
    {
        printf("test1 coord change unsuccessful\n");
    }


   //dynamic int
   int *p = (int*) malloc( 10 * sizeof(int) );
   resize( &p, 20 );

   //dynamic struct with malloc
   int myresize = 20;
   int initSize = 10;
   struct Coordinate *pcoord = (struct Coordinate*) malloc (initSize * sizeof(struct Coordinate));
   resizeCoord(&pcoord, myresize); 
   SomeOtherMethod(pcoord, myresize);
   bool pass = true;
   for (int i=0; i<myresize; i++)
   {
       if (! ((pcoord[i].x == i) && (pcoord[i].y == i*2)))
       {        
           printf("Error dynamic Coord struct [%d] failed with (%d,%d)\n",i,pcoord[i].x,pcoord[i].y);
           pass = false;
       }
   }
   if (pass)
   {
       printf("test2 coords for dynamic struct allocated with malloc worked correctly\n");
   }


   //dynamic struct with new
   myresize = 20;
   initSize = 10;
   struct Coordinate *pcoord2 = (struct Coordinate*) new struct Coordinate[initSize];
   resizeCoordWithNew(&pcoord2, myresize); 
   SomeOtherMethod(pcoord2, myresize);
   pass = true;
   for (int i=0; i<myresize; i++)
   {
       if (! ((pcoord2[i].x == i) && (pcoord2[i].y == i*2)))
       {        
           printf("Error dynamic Coord struct [%d] failed with (%d,%d)\n",i,pcoord2[i].x,pcoord2[i].y);
           pass = false;
       }
   }
   if (pass)
   {
       printf("test3 coords for dynamic struct with new worked correctly\n");
   }


   return 0;
}