動態分配矩陣C進行乘法運算

Question

我正在嘗試對矩陣矩陣乘法進行編碼，並且在幾次試驗後，每隔幾個試驗後它都會繼續給出分段錯誤。 我在網站上查找了不同的問題，並嘗試了以下兩種代碼的幾種方法。

此外，爲什麼我們需要指向「int指針指針」的指針，如int ** mat1，** mat2等？我不知道爲什麼要這樣做，但我在一些答案中看到了它。

代碼1

void mxmult() 
{ 
    int n,m,a,b,c,d, sum=0; 
    int x,y,z; 
    printf("Enter first order [n*n]\n"); 
    scanf("%d", &n); 
    printf("Enter second order [m*m]\n"); 
    scanf("%d", &m); 
    if (n!=m) 
    { 
     printf("Invalid orders"); 

    } 
    else 
    { 
     //mem allocate for matrix 1 
     int **mat1 = (int**)malloc(n*sizeof(int)); 
     for(x=0;x<n;x++) 
      { 
       mat1[x]=(int*)malloc(n*sizeof(int)); 
      } 
     // input matrix 1 
     printf("Enter the first matrix entries\n"); 
     for (a = 0; a <n; a++) 
     { 
      for (b = 0; b < n; b++) 
      { 
       scanf("%d", &mat1[a][b]); 
      } 
     } 
     // memory allocate matrix 2 
     int **mat2 = (int**)malloc(m*sizeof(int)); 
     for(y=0;y<n;y++) 
      { 
       mat2[y]=(int*)malloc(m*sizeof(int)); 
      } 

     //inpur matrix 2 
     printf("Enter the second matrix entries\n"); 
     for (c = 0; c <n; c++) 
     { 
      for (d= 0; d < n; d++) 
      { 
       scanf("%d", &mat2[c][d]); 
      } 
     } 

     //Memory allocate matrix Mult 
     int **mult=(int**)malloc(m*sizeof(int)); 
     for(z=0;z<m;z++) 
      mult[z]=(int*)malloc(m*sizeof(int)); 
     for (a = 0; a < n; a++) 
     { 
      for (d = 0; d < m; d++) 
      { 
       for (c = 0; c < n; c++) 
       { 
        sum=sum + (mat1[a][c] *mat2[c][d]); 
       } 
       mult[a][d] = sum; 
       sum= 0; 
      } 
     } 
     printf("Product\n"); 

     for (a = 0 ; a < n ; a++) 
     { 
      for (d = 0 ; d < m ; d++) 
       printf("%d\t", mult[a][d]); 
      printf("\n"); 
     } 

    } 
} 

代碼2：

void mxmult() 
{ 
    int n,m,a,b,c,d, sum=0; 
    int x,y,z; 
    printf("Enter first order [n*n]\n"); 
    scanf("%d", &n); 
    printf("Enter second order [m*m]\n"); 
    scanf("%d", &m); 
    if (n!=m) 
    { 
     printf("Invalid orders"); 

    } 
    else 
    { 
     //mem allocate for matrix 1 
     int **mat1 = (int**)malloc(n*n*sizeof(int)); 

     // input matrix 1 
     printf("Enter the first matrix entries\n"); 
     for (a = 0; a <n; a++) 
     { 
      for (b = 0; b < n; b++) 
      { 
       scanf("%d", &mat1[a][b]); 
      } 
     } 
     // memory allocate matrix 2 
     int **mat2 = (int**)malloc(m*m*sizeof(int)); 

      //input matrix 2 
     printf("Enter the second matrix entries\n"); 
     for (c = 0; c <n; c++) 
     { 
      for (d= 0; d < n; d++) 
      { 
       scanf("%d", &mat2[c][d]); 
      } 
     } 

     //Memory allocate matrix Mult 
     int **mult=(int**)malloc(m*m*sizeof(int)); 

      // Mx multiplicatn 
     for (a = 0; a < n; a++) 
     { 
      for (d = 0; d < m; d++) 
      { 
       for (c = 0; c < n; c++) 
       { 
        sum=sum + (mat1[a][c] *mat2[c][d]); 
       } 
       mult[a][d] = sum; 
       sum= 0; 
      } 
     } 
     printf("Product\n"); 

     for (a = 0 ; a < n ; a++) 
     { 
      for (d = 0 ; d < m ; d++) 
       printf("%d\t", mult[a][d]); 
      printf("\n"); 
     } 

    } 
} 

我一直在努力執行代碼2，然後，碼2。兩人都是在幾次戰鬥後纔給出賽格缺陷。

Answer 1

int **類型是什麼被稱爲衣衫襤褸的陣列。通過首先分配一個「脊柱」數組來創建一個不規則數組，該數組包含指向每個「肋骨」的指針。當您參考matrix[x][y]時，您在「脊椎」中取指針x處的指針，然後在「肋骨」中獲取索引「y」處的元素。下面是示出了該結構的漂亮的圖：

可以讀取comp.lang.c FAQ list · Question 6.16: How can I dynamically allocate a multidimensional array?獲得更多信息（也上述圖像的源）。

另一種選擇是實際爲您的矩陣分配一個二維數組（我的首選方法）。這要求編譯器支持一些C99結構，但除Microsoft C編譯器（例如gcc和clang）之外的所有主要編譯器似乎都默認支持這種編譯器。這裏有一個例子：

int (*matrix)[colCount] = (int(*)[colCount]) malloc(sizeof(int)*rowCount*colCount); 

上面的奇怪的語法是你如何declare a pointer to an array in C。需要圍繞*matrix的括號來從declaring from an array of pointers中消除歧義。 You don't need to cast the result of malloc in C，所以等效：

int (*matrix)[colCount] = malloc(sizeof(int)*rowCount*colCount); 

該分配的存儲器中的單個塊的矩陣，並且由於編譯器知道每行（即colCount）的長度，它可以插入數學計算用於任何適當的地址2D參考。例如，matrix[x][y]相當於((int*)matrix)[x*colCount+y]。

我更喜歡分配一個二維數組，因爲您可以在一行中完成所有的分配，而對於不整齊的數組，您必須單獨設置指向每一行的指針，這通常需要另一條線路作爲循環。

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至於你的內存設計缺陷，這一行看起來可疑：

int **mat1 = (int**)malloc(n*sizeof(int)); 

由於mat1是類型int**，在mat1每個條目應該是一個int*。但是，您的malloc正在使用sizeof(int)爲條目分配內存！試試這個：

int **mat1 = (int**)malloc(n*sizeof(int*)); 

假設你是一個64位系統上，sizeof(int)大概是4（字節），而sizeof(int*)應爲8（字節）。這意味着目前您正在分配內存的一半，因爲您需要，這意味着當您訪問該陣列的後半部分中的條目時會發生壞事。使用正確的尺寸（sizeof(int*)）應該解決這個問題。

（可能還有其他的問題太多，但就是這樣乍一看站出來的人。）