使用引用C++ 3D 矩阵

C++ 3D Matrix Using References

本文关键字：3D 矩阵 C++ 引用      更新时间：2023-10-16

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我将 3D 矩阵存储在 1D 数组中，如下所示：

double * myVector = new double[NCHANNELS*NROWS*NCOLUMNS];

我希望能够使用 [channel][row][column] 语法访问 myVector，所以我正在创建一个C++引用：

double (& my3dMatrix)[NCHANNELS][NROWS][NCOLUMNS] = myVector;

我是否在这里使用了正确的语法，即 

my3dMatrix[channel][row][column]

返回 

*(myVector + channel*NROWS*NCOLUMNS + row*NCOLUMNS + column)?

谢谢。

是的，你可以做到。但是您的引用初始化器缺少类型转换和取消引用运算符，它甚至不会编译。它应该是：

double (& my3dMatrix)[NCHANNELS][NROWS][NCOLUMNS] =
    *(double (*)[NCHANNELS][NROWS][NCOLUMNS])myVector;

如果您使用的是 C++11/14，则可以改用以下花哨的语法：

double (& my3dMatrix)[NCHANNELS][NROWS][NCOLUMNS] =
    *(decltype(&my3dMatrix))myVector;

另外，如果您想使用这些新的C++式演员表，则可以使用以下内容： 
double (& my3dMatrix)[NCHANNELS][NROWS][NCOLUMNS] =
    *reinterpret_cast<double (*)[NCHANNELS][NROWS][NCOLUMNS]>(myVector);

或 C++11 版本：

double (& my3dMatrix)[NCHANNELS][NROWS][NCOLUMNS] =
    *reinterpret_cast<decltype(&my3dMatrix)>(myVector);

语法解释

初始化

引用时，只能使用特定类型的初始化器。此类型必须与引用的类型匹配。

double (& my3dMatrix)[NCHANNELS][NROWS][NCOLUMNS] = expression;

在这种情况下，您需要expression double [NCHANNELS][NROWS][NCOLUMNS] .

myVector不能在此处使用，因为它是指向数组的指针，my3dMatrix是对数组的引用。好的，那么我们需要尊重运算符。

但*myVector也不起作用。这很double [NCHANNELS*NROWS*NCOLUMNS]，但我们需要double [NCHANNELS][NROWS][NCOLUMNS].你想告诉编译器，而不是他应该假设myVector在取消引用它之前指向另一种类型。在这些情况下，您需要类型转换。

你写它们的方式是(type)expression和reinterpret_cast<type>(expression).

（第一个来自C语言。第二个是现代C++演员之一。其中有4个，每个都有特定的用途。C 型铸件也一样，可以代替所有 4 种。有些人使用C++式的，因为他们认为这些演员更易读。我个人认为它们太笨重并使用旧的。

因此，这是您的引用初始化：

double (& my3dMatrix)[NCHANNELS][NROWS][NCOLUMNS] =
     *       (double (*)[NCHANNELS][NROWS][NCOLUMNS])  myVector;
     ^       ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^  ^^^^^^^^
dereference             C-style type cast             expression

编译器信任您，并假设myVector是一个double (*)[NCHANNELS][NROWS][NCOLUMNS]。取消引用后，它变为double [NCHANNELS][NROWS][NCOLUMNS] - 您需要的类型。


现在，关于这个decltype技巧。（它是在 2011 年添加的，因此旧的编译器不支持它。 decltype(expression) 被编译器替换为 expression 的类型。例如，decltype(1)表示int。 decltype(my3dMatrix)意味着double [NCHANNELS][NROWS][NCOLUMNS]。但是您需要另一种类型，因为您无法将指针转换为 1D 数组到 3D 数组。您可以改为将其转换为指向 3D 数组的指针。当您想要某物的地址时，您可以使用&.所以，你需要decltype(&my3dMatrix).你可以假设它的意思是(double (&*)[NCHANNELS][NROWS][NCOLUMNS])，但是没有指向引用的指针这样的东西，所以它变成了(double (*)[NCHANNELS][NROWS][NCOLUMNS])。

double (& my3dMatrix)[NCHANNELS][NROWS][NCOLUMNS] =
     *       (decltype(&my3dMatrix))  myVector;
     ^       ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^  ^^^^^^^^
dereference     C-style type cast    expression

我希望你理解它。

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