c++ - C语言的函数如何返回二维数组，并获取返回的二维数组大小

Question

    public int[][] getInfo() {
        int[][] result = new int[10][20];
        return result;
    }
    public void main() {
        int[][] result = getInfo();
        System.out.println("结果长度：" + result.length);
        for (int i = 0; i < result.length; i++) {
            for (int j = 0; j < result.length; j++) {
                System.out.println(result[i][j]);
            }
        }
    }

上面是一段java的代码，功能就是获取返回的二维数组，并输出二维数组的大小，并遍历数组的内容，前提是我并不知道返回来得数组大小。
如何把它翻译成C语言？其实我就是想理解C语言如何返回二维数组，如何获取数组的大小。

Answer 1

例如，用點黑魔法之類的（C語言的黑魔法當然就是宏+指針）。之前就有人提出將一個陣列的長度記在首位址前。

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

typedef struct array_meta_t {
    int length;
    int elem_size;
} array_meta;

#define TO_META(array) (((array_meta*)array) - 1)
#define TO_ARRAY(meta) ((void*)(meta + 1))

void* array_allocate(int length, int type_size)
{
    array_meta* new_array = malloc(length * type_size + sizeof(array_meta));
    new_array->length = length;
    new_array->elem_size = type_size;

    return TO_ARRAY(new_array);
}

#define array_length(array) (TO_META(array)->length)
#define array_type_size(array) (TO_META(array)->elem_size)
#define array_create(type, length) ((type*)array_allocate(length, sizeof(type)))
#define array_release(array) (free(TO_META(array)))

int** return_some_array()
{
    int** my_array = array_create(int*, 10);

    int value = 0;

    for(int i = 0; i < array_length(my_array); i++)
        my_array[i] = array_create(int, 20);
        
    return my_array;
}

int main()
{
    int** result = return_some_array();
    printf("The array has size %dx%d\n",
        array_length(result),
        array_length(*result));
    // Output: The array has size 10x20

    for(int i = 0; i < array_length(result); i++)
        array_release(result[i]);
    array_release(result);
}

這種方法相較於起回傳一個結構體指標有三個好處：

• 元資訊結構體對使用者是隱藏的（有點像是物件導向裡的私有域），這裡array_length是宏所以可寫，改寫成函數就是只讀了

• 可以用傳統的[]運算子直接取偏移，而不需要先解引用之類的

• 還有一個就是，如果回傳一個結構體，相當於要動態分配兩次，記憶體管理起來更加麻煩。這裡只需要malloc一次，然後釋放一次就好了。

C++的話就不用費事用vector了，用兩個模板元把不同長度的陣列重載開，搞定。記得參數是引用：

template<int M, int N>
void print_length(int (&) [M][N]) {
    cout << M << ' ' << N << endl;
}
//...
int arr[5][6];
print_length(arr); // Output: 5 6

Answer 2

給樓主一個方法，我測試出來的，如果報錯請依照環境調試

int a[5][6];
int length=((int)&a)+1-(int)&a;

Answer 3

因你是寫java的，我只能從簡解釋：
簡單方法：C語言可修改函數參數所指的值，可以透過函數參數傳回二維數組的行數和列數。
第二種方法：定義一個結構體，存放二維數組的指針，行數和列數，getInfo分配這個結構，賦值，並傳回此結構的指針。

Answer 4

C 的數據（不管幾維）都是用指針表示的，單純的指針並不能描述數據的長度，所以無論如何都需要返回至少兩個數據，問題在於function 只能返回一個數據，那麼，常見的有以下兩種方案

1. 定義一個結構體來包含兩個數據，例如

   ```c
   typedef struct {
       int** pStart;
       int size1d;
       int size2d;
   } MyResult;
   ```
   

2. 直接在函數中定義指標參數來傳回

   ```c
   function get2DArray(int*** p, int* size1d, int* size2d) {
       // 内部代码
   }
   ```
   

   好複雜的感覺！

Answer 5

把getInfo寫成一個標準的 分配記憶體 的函數. 主要是 做指標 cast的時候費點勁.

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

void* getInfo(int* row, int* col)
{
    *row = 10;
    *col = 20;
    return malloc(200 * sizeof(int));
}

int main()
{
    int r, c, i, j;

    void *p = getInfo(&r, &c);
    printf("%d, %d\n", r, c);
    int (*arrp)[c] = (int (*)[c])p;

    for (i = 0; i < r; i++) {
        for (j = 0; j < c; j++)
            printf("%d ", arrp[i][j]);
        printf("\n");
    }
    free(arrp);
    return 0;
}

Answer 6

使用vector吧；
vector > vt;
函數最後透過物件回傳vt後，可以在main函數中透過.size()取到各個維度的元素；

for(int i = 0; i< vt.size();i++)
{
    vector<int> & v1  = vt[i];
    for( int j = 0; j < v1.size();j++)
    {
        cout << v1[j] << endl;
    }
}