如何从用户定义的函数返回 3D 数组？

Question

我想将一个 3 维数组从用户定义的函数返回到我的main函数中。

让我们考虑一个关于a、b和c数组的任何特定值的简单示例；

int*** my_function(int a[], int b[], int c[])
{
   for (int i = 0; i < 2; i++)
   {
      for (int j; j < 2; j++)
      {
         for (int k; k < 2; k++)
         {
            array[i][j][k] = a[i] * b[j] * c[k];
         }
      }
   }
   return array
}

Answer 1

只是备注： anint ***不适合返回 3D 数组。它最多可用于返回一个指向指针数组的指针。

由于原始数组不是 C++ 语言中的第一类元素，因此您无法以简单自然的方式从函数返回数组。

可以做什么？

1. C++简单的方法：

   不要使用原始数组，但std::array如果在编译时固定，则大小是固定的，std::vector如果不是，则大小是固定的。然后，您可以构建 ( 并返回向量的向量 或std::array的向量std::array。请注意，向量的向量就像指针数组：数据不需要连续，因此它不等于 3D 数组。这里，假设固定大小：

    std::array<std::array<std::array<int, 2>, 2>, 2> my_function(int a[], int b[], int c[])
    {
      std::array<std::array<std::array<int, 2>, 2>, 2> array;
      ...
      return array;
    }
   

2. 自定义容器（仍然是现代 C++）

   如果您需要在 C++ 中模拟 3D 连续容器并使其表现得像普通对象（可以从函数返回），则必须构建自定义容器及其访问器方法。它并不是极其复杂，但也绝非微不足道。如果你想这样做，我的建议是使用（1D）向量作为底层存储，这样就不用担心原始分配存储的复制、移动、破坏问题。

3. C-ish 方式（使用原始数组）。

   多维数组必须具有除最后一个维度之外的所有维度，这是在编译时定义的。话虽如此，你仍然会发现 3 种常见的 C 存储方式：静态存储（可以安全返回，但不是线程安全的）、分配存储（线程安全，但调用者将负责释放它）、调用者提供的（调用者负责创建数组并将其传递给被调用者函数。我将在这里向您展示第三种方法

    typedef int (*int3D)[2][2];
   
    int3D my_function(int a[], int b[], int c[], int3D array) {
    {
      for(int i=0; i<2; i++)
      {
        ...
      }
      return array;
    }
   

   用法：

    int arr[2][2][2];
   
    int3D arr3D = my_function(a, b, c, arr);
    // after the call, arr3D == arr is true
   

Answer 2

使用指针的更好替代方法是使用std::vectoras ，它将处理内存分配和释放的细节。

如何初始化3D向量？

3D 矢量只是一个内部包含两个其他矢量的矢量。因此，如果您想用值 A 初始化大小为 X * Y * Z 的 3D 向量，则可以这样做：

vector<vector<vector<int> > > vec (X,vector<vector<int> >(Y,vector <int>(Z,A)))

如何从函数中返回它？

您可以从下面的示例中了解如何返回它。

vector<vector<vector<int> > >  sample_function()
{

     //sample code

return vec;
}