C++：二维数组引用？为什么这个功能有效

Question

参数printArray(int (&a)[n][m])是什么意思？为什么括号是必需的，为什么只需要向 printArray 函数提供 1 个值？该函数在调用时如何知道 n 和 m？

template <size_t n, size_t m>
void printArray(int (&a)[n][m]) {
    for (int i = 0; i < n; ++i) {
        for (int j = 0; j < m; ++j) {
            cout << a[i][j] << " ";
        }
        cout << endl;
    }
}


int main(int argc, char* argv[])
{
    cout << "Example I:" << endl;
    int ab[2][5];
    printArray(ab);
    cout << "Example II:" << endl;
    int b[2][5] = {{1, 2, 3}};
    printArray(b);
    cout << "Example III:"<< endl;
    int c[][5] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7};
    printArray(c);
    cout << "Example IV:" << endl;
    int d[][5] = {{1, 2, 3, 4}, {5, 6}, {7}};
    printArray(d);
}

Answer 1

它只是通过引用获取一个数组。至于传递的数组在函数内部的使用，您通常会编写与其他方式完全相同的代码。唯一的区别是它保留了它的数组类型。

当您将数组 "by value" 传递给一个函数时，它实际上会退化为指向其第一个元素的指针。通过引用（或地址）传递它可以防止这种用法的衰减。

事实上，即使你在参数中指定了第一个维度的范围，如果传递的是数组，编译器也会忽略它"by value"。

这是一个模板编程技巧，用于推断第一维的范围，否则如果您这样写就会丢失：

template<size_t m>
void printArray(int a[][m]) {...}

因此替代方案会变得不那么整洁，例如：

template<size_t m>
void printArray(int a[][m], size_t n) {...}

括号是必需的，因为int &a[n][m]是一个二维引用数组，这是非法的，因为你不能创建一个引用数组。 int (&a)[n][m] 中的括号使这个 "reference to nxm array of int".

Answer 2

What does the parameter printArray(int (&a)[n][m]) mean?

表示a是对int[n][m]类型对象的引用。 int[n][m] 是 m 个 int[n] 类型对象的数组。 int[n] 是 n 个 int 类型对象的数组。因此，a 是对维度为 n 和 m.

的二维数组的引用

n 和 m 是在 template <size_t n, size_t m> 中声明的模板参数。两个参数的类型都是size_t，是一个整数类型。

Why are the parentheses necessary

因为 &-token 绑定到左边。 int& 是对 int 的引用。 int& a[n] 在语法上意味着 a 是一个引用数组（虽然这样的数组是不允许的）。圆括号用于消除 &-token 声明的是对 int 的（数组）引用还是对数组的引用。

and why does only 1 value need to be provided to the printArray function?

函数只有一个参数：a。如果您传递一个可以绑定到适当类型的数组引用的值，那么它就可以工作。在你所有的例子中，参数都是二维整数数组，所以它们是正确的。

how does the function know n and m when called?

编译器知道，因为数组的大小是数组类型的一部分。并且由于模板参数推导。当未明确指定模板参数时，可以从函数的参数中推导出来。在这种情况下，如果您传递 int[2][5] 类型的参数，则 n 被推导为 2，m 被推导为 5。

您甚至可以添加一个模板类型参数并进行推导：

template <size_t n, size_t m, typename T>
void printArray(T (&a)[n][m])

如果要传递一个二维整数数组，

T 将被推断为 int。

if an array of references isn't allowed, why can't the compiler deduce that the parenthesis is not necessary.

如果 int &a[n] 表示对数组的引用，因为不能存在引用数组，那么程序员会感到困惑 int *a[n] 不是指向数组的指针，因为可以是指针数组。

此外，这会为不必要的引用添加特殊情况，从而使语言复杂化。

why isn't the form: printArray(int[n][m] &a)

更简单地说，为什么数组不能用 int[n] a 而不是 int a[n] 来声明。因为后一种语法是C语言的设计者（大概是Dennis Ritchie当时的）选择的。

C++：二维数组引用？为什么这个功能有效

C++ : 2D array by reference? Why does this function work

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multidimensional-array