C语言数组结构列优先顺序存储的实现 (GCC编译)。
从行优先转换为列优先存储方式, 与行优先相比, 不同之处在于改变了数组维界基址的先后顺序, 从而改变了映像函数常量基址。
/**
* @brief C语言 数组 列优先 实现
* @author wid
* @date 2013-11-02
*
* @note 若代码存在 bug 或程序缺陷, 请留言反馈, 谢谢!
*/ #include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdarg.h>
#include <assert.h> #define OK 1
#define ERROR -1 #define MAX_DIM 8 ///允许的最大数组维数 typedef int ElemType; typedef struct
{
ElemType *base; ///数组元素基址
int dim; ///数组维数
int *bounds; ///数组维界基址
int *constants; ///数组映像函数常量基址
}Array; ///数组结构 ///数组方法声明
int InitArray( Array *pArr, int nDim, ... ); ///初始化数组 pArr
void DestroyArray( Array *pArr ); ///销毁数组 pArr
int Locate( Array *pArr, int nDim, va_list ap ); ///定位下标指向的元素在数组中的位置
int Assign( Array *pArr, ElemType *elm, ... ); ///数组赋值
int Value( Array *pArr, ElemType *elm, ... ); ///数组取值 ///数组方法实现 /**
* @brief 初始化数组
*
* @param pArr 指向待初始化的数组
* @param nDim 数组的维数
* @param ... 数组各维数的长度
*
* @return 初始化成功返回OK, 否则返回ERROR
*/
int InitArray( Array *pArr, int nDim, ... )
{
if( nDim < || nDim > MAX_DIM )
return ERROR; ///初始化 pArr 数组维数属性
pArr->dim = nDim; ///构造数组维界基址
pArr->bounds = (int *)malloc( nDim * sizeof(int) );
if( !pArr->bounds )
return ERROR; int i = , nElemCount = ;
va_list ap;
va_start( ap, nDim ); /// i = nDim - 1, 使列优先
for( i = nDim - ; i >= ; --i )
{
pArr->bounds[i] = va_arg( ap, int );
if( pArr->bounds[i] < )
return ERROR; nElemCount *= pArr->bounds[i];
}
va_end(ap); ///初始化元素基址
pArr->base = (ElemType *)malloc( nElemCount * sizeof(ElemType) );
if( !pArr->base )
return ERROR; ///初始化函数映像常数基址
pArr->constants = (int *)malloc( nDim * sizeof(int) ); ///递推求常量基址, 列优先
pArr->constants[nDim-] = ;
for( i = nDim - ; i >= ; --i )
{
pArr->constants[i] = pArr->bounds[i+] * pArr->constants[i+];
} return OK;
} /**
* @brief 销毁数组 pArr
*
* @param pArr 指向待销毁的数组
*/
void DestroyArray( Array *pArr )
{
if( pArr->base )
free( pArr->base ); if( pArr->bounds )
free( pArr->bounds ); if( pArr->constants )
free( pArr->constants );
} /**
* @brief 定位数组下标指向的元素在数组中的位置
*
* @param 指向的数组
* @param ... 数组的下标
*
* @return 若下标合法, 返回下标在数组中的位置, 否则返回 ERROR
*/
int Locate( Array *pArr, int nDim, va_list ap )
{
int nPos = , ind = , i = ; ///列优先求地址
for( i = pArr->dim - ; i >= ; --i )
{
ind = va_arg( ap, int ); ///使用断言, 确保下标合法
assert( ind >= && ind < pArr->bounds[i] ); nPos += pArr->constants[i] * ind;
}
va_end(ap); return nPos;
} /**
* @brief 数组赋值
*
* @param pArr 指向待赋值的数组
* @param elm 指向赋值元素
* @param nDim 数组维数
* @param ... 数组下标
*
* @param 赋值成功返回 OK, 否则返回 ERROR
*/
int Assign( Array *pArr, ElemType *elm, ... )
{
int nPos = ;
va_list ap;
va_start( ap, elm );
nPos = Locate( pArr, pArr->dim, ap );
*(pArr->base + nPos) = *elm; return OK;
} /**
* @brief 数组取值 */
int Value( Array *pArr, ElemType *elm, ... )
{
int nPos = ;
va_list ap;
va_start( ap, elm );
nPos = Locate( pArr, pArr->dim, ap );
*elm = *(pArr->base + nPos);
printf( "addr = 0x%X\n", pArr->base + nPos ); return OK;
} int main()
{
Array arr; ///初始化一个三维数组, 大小为 2x3x5
InitArray( &arr, , , , ); int a = ;
///赋值测试
int i = , m = , n = ;
for( i = ; i < ; ++i )
for( m = ; m < ; ++m )
for( n = ; n < ; ++n )
{
a = i + m + n;
Assign( &arr, &a, i, m, n );
} int b = ;
///取值测试
for( i = ; i < ; ++i )
for( m = ; m < ; ++m )
for( n = ; n < ; ++n )
{
Value( &arr, &b, i, m, n );
printf( "[%d][%d][%d]=%d\n", i, m, n, b );
} ///销毁数组
DestroyArray( &arr ); return ;
}
运行测试:
若代码存在 bug 或程序缺陷, 请留言反馈, 谢谢。