C語言之對(duì)于將二維數(shù)組作為參數(shù)傳遞的思考

這兩天在學(xué)習(xí)掃地僧的課程（二級(jí)指針三種內(nèi)存模型）時(shí)，最后的作業(yè)是把“第一種內(nèi)存模型和第二種內(nèi)存模型的內(nèi)容復(fù)制到第三種內(nèi)存模型中彬向，并進(jìn)行排序”窑邦。老師預(yù)定義了前兩種內(nèi)存模型的內(nèi)容祟昭，和對(duì)應(yīng)的函數(shù)實(shí)現(xiàn)接口咧栗，如下：

    char *p1[] = { "aaaaa", "cccccc", "bbbbb" };
    char buf2[10][30] = { "111111", "3333333", "2222222" };

函數(shù)接口：

int sort(char ** myp1/*in*/, int num1/*in*/, char(*myp2)[30]/*in*/, int num2/*in*/, char ***myp3/*out*/, int *pNum3/*out*/);

既然老師希望在sort()函數(shù)解決問題臊恋，我的思路是：

先獲得傳入的兩個(gè)字符串?dāng)?shù)組中衣洁，最長的字符串長度；

取兩個(gè)輸入的字符串?dāng)?shù)組的成員數(shù)量之和抖仅，并且獲得最長的那個(gè)字符串的長度之后坊夫，根據(jù)這兩個(gè)參數(shù)再堆上申請(qǐng)空間；

分別復(fù)制兩個(gè)字符串?dāng)?shù)組到新的堆空間上撤卢；

針對(duì)堆空間的字符串?dāng)?shù)組進(jìn)行排序环凿，最后輸出排好序的字符串。

釋放申請(qǐng)的堆空間放吩。

思路還比較清晰智听，然后就自己實(shí)現(xiàn)代碼了。首先我自己定義的函數(shù)接口為：

// 獲取最長的字符串長度
int getRowLen(char **myp1/*in*/, int num1/*int*/, int *pLen)
// 申請(qǐng)堆空間
int getArray3(char ***p, int RowNum, int RowLen)
// 復(fù)制字符串?dāng)?shù)組
int copyArray(char **myp1/*in*/, int num1/*in*/, char **myp3/*in*/, int *pMyp3Row/*in, out*/)
// 釋放堆空間
int getArray3_Free(char ***p3, int p3num)
// 最后是題目給定的函數(shù)接口屎慢，主要功能在該函數(shù)中實(shí)現(xiàn)
int sort(char ** myp1/*in*/, int num1/*in*/, char(*myp2)[30]/*in*/, int num2/*in*/, char ***myp3/*out*/, int *pNum3/*out*/)

測試案例如下：

int main()
{
    int nRet = 0;
    char *p1[] = { "aaaaa", "cccccc", "bbbbb" };
    char buf2[10][30] = { "111111", "3333333", "2222222" };
    char **p3 = NULL;
    int len1, len2, len3, i = 0;

    len1 = sizeof(p1) / sizeof(*p1);
    len2 = 3;

    nRet = sort(p1, len1, buf2, len2, &p3, &len3);
    if (nRet != 0) {
        printf("func sort() err: %d \n", nRet);
        return nRet;
    }

    printf("after sorting...\n");
    for (; i < len3; i++) {
        printf("%s \n", p3[i]);
    }

    getArray3_Free(&p3, len3);
    system("pause");
}

在編譯的時(shí)候就遇到了困惑瞭稼，編譯器報(bào)錯(cuò)：
Error C2664 'int copyArray(char **,int,char **,int )': cannot convert argument 1 from 'char ()[30]' to 'char **'
我在追溯問題的時(shí)候一直以為是指針傳輸?shù)膯栴}，但是想不到更具體的可疑點(diǎn)腻惠。最后在做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候發(fā)現(xiàn)，有兩個(gè)函數(shù)接口有同樣的問題欲虚，getRowLen() 和 copyArray()都是把試圖原數(shù)組的地址傳進(jìn)來集灌，可是，每次傳入的數(shù)組是buf2[10]
[30]的時(shí)候就會(huì)報(bào)錯(cuò)，原因在于：

設(shè)計(jì)的函數(shù)參數(shù)列表中沒有指定確定的維度信息欣喧，在傳輸buf2[10][30]的時(shí)候腌零，因?yàn)閟ort()指定了維度信息char(myp2)[30]，所以編譯器知道m(xù)yp2的第二維是30個(gè)char類型的長度唆阿，至于myp2中有多少個(gè)字符串益涧，在傳入myp2的時(shí)候編譯器必然是已經(jīng)計(jì)算出myp2中包含的字符串的個(gè)數(shù)了。但是驯鳖，如果我們不指定清楚第二維的大小闲询，那么編譯器在分配空間時(shí)走到這里就會(huì)遇到一個(gè)“摩棱兩個(gè)”的問題：第二維是多大不知道，那么不論分配多少空間都是有可能“踩地址”的浅辙！*所以編譯器不得不在這里報(bào)錯(cuò)了扭弧。

知道了原因后，我不得不重新設(shè)計(jì)了函數(shù)接口如下记舆，明顯是比較笨拙的：

// 獲取最長的字符串長度
int getRowLen(char **myp1/*in*/, int num1/*int*/, int *pLen)
// 獲取最長的字符串長度:用于buf2
int getRowLen_1(char (*myp1)[30]/*in*/, int num1/*int*/, int *pLen)

// 申請(qǐng)堆空間
int getArray3(char ***p, int RowNum, int RowLen)

// 復(fù)制字符串?dāng)?shù)組
int copyArray(char **myp1/*in*/, int num1/*in*/, char **myp3/*in*/, int *pMyp3Row/*in, out*/)
// 復(fù)制字符串?dāng)?shù)組:用于buf2
int copyArray_1(char (*myp1)[30]/*in*/, int num1/*in*/, char **myp3/*in*/, int *pMyp3Row/*in, out*/)

// 釋放堆空間
int getArray3_Free(char ***p3, int p3num)

// 最后是題目給定的函數(shù)接口鸽捻，主要功能在該函數(shù)中實(shí)現(xiàn)
int sort(char ** myp1/*in*/, int num1/*in*/, char(*myp2)[30]/*in*/, int num2/*in*/, char ***myp3/*out*/, int *pNum3/*out*/)

這樣一來，就相當(dāng)于針對(duì)二級(jí)指針的第一種內(nèi)存模型和第二種內(nèi)存模型分別設(shè)計(jì)了函數(shù)接口泽腮，雖然功能實(shí)現(xiàn)了御蒲，可是畢竟有“重復(fù)造輪子”之嫌。

不過诊赊，通過繞一個(gè)彎我也深刻體會(huì)到了指針在C語言中帶來的便利之處删咱。假如在測試案例中，都這樣定義字符串?dāng)?shù)組：

buf0[3][30]  = { "aaaaa", "cccccc", "bbbbb" };
buf1[3][20] = { "111111", "3333333", "2222222" };
buf2[3][10] = { "hello", "world", "C Program Language" };

這樣在設(shè)計(jì)函數(shù)接口的時(shí)候豪筝，就必須為所有的二維長度設(shè)計(jì)好函數(shù)痰滋，這樣明顯很笨拙。但是如果是使用指針來定義字符串?dāng)?shù)組時(shí)续崖，不同的字符串?dāng)?shù)組就可以使用一套函數(shù)接口來工作了敲街。這樣才符合代碼簡潔之道！
YES POINTER!

以下是所有源代碼

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

int getArray3_Free(char ***p3, int p3num)
{
    int nRet = 0;
    int i = 0;
    char **pTmp = NULL;

    if (p3 == NULL) {
        nRet = -1;
        printf("func getArray3_Free:: detects that (p3 == NULL), error code: %d \n", nRet);
        goto END;
    }

    pTmp = *p3;
    if (pTmp == NULL) {
        nRet = -2;
        printf("func getArray3_Free:: detects that (pTmp == NULL), error code: %d \n", nRet);
        goto END;
    }

    for (; i < p3num; i++) {
        if (pTmp[i] != NULL) {
            free(pTmp[i]);
            pTmp[i] = NULL;
        }
    }

    free(pTmp);
    *p3 = NULL;
    goto END;

END:
    return nRet;
}

int getArray3(char ***p, int RowNum, int RowLen)
{
    int nRet = 0;
    int i = 0;
    char **pTmp = NULL;
    //int nLen = 60;

    if (p == NULL) {
        nRet = -1;
        printf("func getArray3:: detects that (p == NULL), error code: %d \n", nRet);
        goto END;
    }

    pTmp = (char **)malloc(sizeof(char *) * RowNum);
        if (pTmp == NULL) {
            nRet = -2;
            printf("func getArray3:: detects that (pTmp == NULL), error code: %d \n", nRet);
            goto END;
        }

    for (; i < RowNum; i++) {
        pTmp[i] = (char *)malloc(sizeof(char)  * RowLen);
    }
    *p = pTmp;
    goto END;

END:
    return nRet;
}

int getRowLen(char **myp1/*in*/, int num1/*in*/, int *pLen)
{
    int nRet = 0;
    int nLen = 0, nLenRow, i = 0;

    if (myp1 == NULL) {
        nRet = -1;
        printf("func getRowLen:: detectst that (myp1 == NULL), error code: %d \n", nRet);
        goto END;
    }

    for (; i < num1; i++) {
        nLenRow = strlen(myp1[i]) + 1;
        nLen = (nLenRow > nLen) ? nLenRow : nLen;
    }

    *pLen = nLen;
    goto END;

END:
    return nRet;
}

int getRowLen_1(char (*myp1)[30]/*in*/, int num1/*int*/, int *pLen)
{
    int nRet = 0;
    int nLen = 0, nLenRow, i = 0;

    if (myp1 == NULL) {
        nRet = -1;
        printf("func getRowLen:: detectst that (myp1 == NULL), error code: %d \n", nRet);
        goto END;
    }

    for (; i < num1; i++) {
        nLenRow = strlen(myp1[i]) + 1;
        nLen = (nLenRow > nLen) ? nLenRow : nLen;
    }

    *pLen = nLen;
    goto END;

END:
    return nRet;
}

int copyArray(char **myp1/*in*/, int num1/*in*/, char **myp3/*in*/, int *pMyp3Row/*in, out*/)
{
    int nRet = 0;
    int i = 0, myp3Row;
    char **pTmp = NULL;

    if (myp1 == NULL || myp3 == NULL || myp3 == NULL || pMyp3Row == NULL) {
        nRet = -1;
        printf("func sort:: detects that (myp1== NULL || myp3 == NULL || pNum3 == NULL || pMyp3Row == NULL), error code: %d \n", nRet);
        goto END;
    }

    pTmp = myp3;
    if (pTmp == NULL) {
        nRet = -2;
        printf("func sort:: pTmp == NULL), error code: %d \n", nRet);
        goto END;
    }

    myp3Row = *pMyp3Row;
    for (; i < num1; i++) {
        strncpy(pTmp[myp3Row], myp1[i], strlen(myp1[i]));
        pTmp[myp3Row][strlen(myp1[i])] = '\0';
        printf("pTmp[%d]: %s \n", myp3Row, pTmp[myp3Row]);
        myp3Row += 1;
    }

    *pMyp3Row = myp3Row;

END:
    return nRet;
}

int copyArray_1(char (*myp1)[30]/*in*/, int num1/*in*/, char **myp3/*in*/, int *pMyp3Row/*in, out*/)
{
    int nRet = 0;
    int i = 0, myp3Row;
    char **pTmp = NULL;

    if (myp1 == NULL || myp3 == NULL || myp3 == NULL || pMyp3Row == NULL) {
        nRet = -1;
        printf("func sort:: detects that (myp1== NULL || myp3 == NULL || pNum3 == NULL || pMyp3Row == NULL), error code: %d \n", nRet);
        goto END;
    }

    pTmp = myp3;
    if (pTmp == NULL) {
        nRet = -2;
        printf("func sort:: pTmp == NULL), error code: %d \n", nRet);
        goto END;
    }

    myp3Row = *pMyp3Row;
    for (; i < num1; i++) {
        strncpy(pTmp[myp3Row], myp1[i], strlen(myp1[i]));
        pTmp[myp3Row][strlen(myp1[i])] = '\0';
        myp3Row += 1;
    }

    *pMyp3Row = myp3Row;

END:
    return nRet;
}

int sort(char ** myp1/*in*/, int num1/*in*/, char(*myp2)[30]/*in*/, int num2/*in*/, char ***myp3/*out*/, int *pNum3/*out*/)
{
    int nRet = 0;
    int nLenRowMax1 = 0, nLenRowMax2 = 0, nLenRow = 0;
    int nRowIdx = 0;
    int i, j;
    char ** pTmp = NULL;
    char *pTmpCg = NULL;

    if (myp1 == NULL || myp2 == NULL || pNum3 == NULL) {
        nRet = -1;
        printf("func sort:: detects that (myp1== NULL || myp2 == NULL || pNum3 == NULL), error code: %d \n", nRet);
        goto END;
    }

    *pNum3 = num1 + num2;     // to get the size of string group 3
#if (0)
    *myp3 = (char**)malloc(sizeof(char *) * sizeof(*pNum3));    // to ask address for myp3
    if (myp3 == NULL) {
        nRet = -2;
        printf("func sort:: detects that (myp3 == NULL), error code: %d \n", nRet);
        goto END;
    }
#endif
    nRet = getRowLen(myp1, num1, &nLenRowMax1);

    if (nRet != 0) {
        nRet = -3;
        printf("func sort:: detects that (nRet != 0), error code: %d \n", nRet);
        goto END;
    }
    printf("nLenRowMax1: %d \n", nLenRowMax1);

    nRet = getRowLen_1(myp2, num2, &nLenRowMax2);
    if (nRet != 0) {
        nRet = -4;
        printf("func sort:: detects that (nRet != 0), error code: %d \n", nRet);
        goto END;
    }
    nLenRow = (nLenRowMax1 > nLenRowMax2) ? nLenRowMax1 : nLenRowMax2;  // to get the row size of new array
    nRet = getArray3(myp3, *pNum3, nLenRow);    // to put space for myp3
    if (nRet != 0) {
        nRet = -4;
        printf("func sort:: detects that (nRet != 0), error code: %d \n", nRet);
        goto END;
    }

    nRet = copyArray(myp1, num1, *myp3, &nRowIdx);
    if (nRet != 0) {
        nRet = -5;
        printf("func sort:: detects that (nRet != 0), error code: %d \n", nRet);
        goto END;
    }

    nRet = copyArray_1(myp2, num2, *myp3, &nRowIdx);
    //nRet = copyArray(myp2, num2, *myp3, &nRowIdx);
    if (nRet != 0) {
        nRet = -5;
        printf("func sort:: detects that (nRet != 0), error code: %d \n", nRet);
        goto END;
    }

    printf("before sorting: \n");
    for (i=0; i < *pNum3; i++) {
        printf("%s \n", (*myp3)[i]);
    }

    if (nRowIdx != *pNum3) {
        *pNum3 = nRowIdx - 1;
        printf("111111111111111111");
    }
    //*******sort********
    pTmp = *myp3;
    for (i = 0; i < *pNum3; i++) {
        for (j = i + 1; j < *pNum3; j++) {
            if (strcmp(pTmp[i], pTmp[j]) > 0) {
                pTmpCg = pTmp[i];
                pTmp[i] = pTmp[j];
                pTmp[j] = pTmpCg;
            }
        }
    }
    goto END;

END:
    return nRet;
}

int main()
{
    int nRet = 0;
    char *p1[] = { "aaaaa", "cccccc", "bbbbb" };
    char buf2[10][30] = { "111111", "3333333", "2222222" };
    char **p3 = NULL;
    int len1, len2, len3, i = 0;

    len1 = sizeof(p1) / sizeof(*p1);
    len2 = 3;

    nRet = sort(p1, len1, buf2, len2, &p3, &len3);
    if (nRet != 0) {
        printf("func sort() err: %d \n", nRet);
        return nRet;
    }

    printf("after sorting...\n");
    for (; i < len3; i++) {
        printf("%s \n", p3[i]);
    }

    getArray3_Free(&p3, len3);

    printf("hello world....\n");
    system("pause");
}

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