为什么我的“for”循环在矩阵程序中的运行方式与预期不同？[关闭]

循环中的问题就在这里：

int x[m][row[m]][column[m]];
// ...
scanf("%d", &x[m][<whatever>][<whatever>]);

此代码首先生成一个包含矩阵的三维数组，每个矩阵都有行和列，然后通过以下方式越界访问此数组 – 有效索引在 的范围内，特别注意：不包括在内！实际上，您甚至根本不会生成任何矩阵（可以在结构中使用零大小的数组来生成灵活的数组成员......mrow[m]column[m]x[m][0; m-1]mm == 0

越界访问数组是未定义的行为，因此任何事情都可能发生，包括程序按预期运行（在某些幸运输入上）、程序崩溃或（最坏）显示您所经历的意外行为。

在引擎盖下发生的事情是，显然在具有自上而下的堆栈的体系结构上运行时，数组被放置在某个高内存地址，放置在（一些较低的内存地址）的前面，最后放在 的前面。然后，当越界访问时，您可以访问一些高于 的内存地址，并猜测有数组和列。因此，通过写入越界，您不小心更改了其中的值和/或至少一个，从而更改了循环限制，从而导致您看到的行为（您可以尝试其他矩阵值并观察行为如何变化......rowcolumnrowxcolumnxxrowxrowcolumn

旁注：的具体值是无关紧要的，假设放在紧挨着前面，那么 的地址就是 的地址，减去，然后再次添加到这个地址，因此总是访问 ...mxcolumnsxbm*sizeof(*x)x[m]m*sizeof(*x)x[m][0][0]column[0]

如何解决：只要在循环中进行整个矩阵处理，就可以将矩阵创建为简单的二维数组：

for(int m = 0; m < c; ++m)
{
    // in this case actually sufficient here as well,
    // as ordinary integers:
    int row; int column;
    // scan row and column
    int matrix[row][column];
    // now scan into matrix[r][c] with r and c iterating accordingly
}

如果你想维护一个矩阵数组，那么你需要在进入循环之前定义这个数组！随之而来的问题是：所有数组条目都必须大小相等！对于单个 3D 数组，您需要首先确定所有矩阵的大小，并记住用于所有矩阵的最大尺寸。

另一种方法是动态分配矩阵，但是您需要一种方法来正确处理它们。

我建议使用专用结构，并将矩阵的 2D 数组映射到单个单维数组，手动进行索引计算，例如：

#include<stddef.h> // for size_t

struct Matrix
{
    size_t rows, columns;
    int* values;
    // or alternatively with flexible array member:
    int values[0];
};

int get(struct Matrix* matrix, size_t row, size_t column)
{
    return matrix->values[row * matrix->columns + column];
}

void set(struct Matrix* matrix, size_t row, size_t column, int value)
{
    matrix->values[row * matrix->columns + column] = value;
}

最后，您可以动态分配;要么作为

struct Matrix matrices[m] = { {0, 0, NULL} };

或使用灵活的数组成员作为

struct Matrix* matrices[m] = { NULL };

请注意，无论如何，您都需要动态内存分配，无论是对于指针矩阵引用的数组，还是对于灵活的数组成员的整个矩阵结构（我个人认为后一种方法更简洁一些......

然后，循环中矩阵的分配发生如下：

size_t count;
scanf("%zu", &count);
for(size_t m = 0; m < count; ++m)
{
    size_t rows, columns;
    scanf("%zu", &rows);
    scanf("%zu", &columns);

    ///////////////////////////////////////////////////
    // pointer variant:

    matrices[m].values = malloc(rows * columns * sizeof(*matrices[m].values));
    if(!matrices[m].values)
    {
        // allocation failed!
        // TODO: appropriate error handling!
        // return or exit(-1) or ??? 
    }
    matrices[m].rows = rows;
    matrices[m].columns = columns;

    ///////////////////////////////////////////////////
    // flexible array member variant:

    matrices[m] = malloc
        (
            // base size
            sizeof(*matrices[m])
            // plus size of array
            + rows * columns * sizeof(*matrices[m]->values)
        );
    if(!matrices[m])
    { /* again: error handling! */ }
    matrices[m]->rows = rows;
    matrices[m]->columns = columns; 

    /////////////////////////////////////////////////// 

    // now scan the matrix entries
    int* values = matrices[m].values;  // pointer variant
    int* values = matrices[m]->values; // flexible array member; note that the
                                       // array decays to pointer automatically
    // looping over rows and columns
        scanf("%d", values++);
}

最后：有动态分配的内存，不要再忘记它：free

for(size_t m = 0; m < count; ++m)
{
    free(matrices[m].values); // array as pointer
    free(matrices[m]);        // flexible array member
}

最后说明：所有代码都完全未经测试，如果您发现错误，请自行修复......