Как передавать массив в функцию си

Если функция принимает в качестве параметра массив, то фактически в эту функцию передается указатель на первый элемент массива. То есть как и в случае с указателями нам доступен адрес, по которому мы можем менять значения. Поэтому следующие объявления функции будут по сути равноценны:

void print(int numbers[]); void print(int *numbers);

Передадим в функцию массив:

#include void print(int[]); int main() < int nums[] ; print(nums); > void print(int numbers[]) < std::cout

В данном случае функция print выводит на консоль первый элемент массива.

Теперь определим параметр как указатель:

#include void print(int*); int main() < int nums[] ; print(nums); > void print(int *numbers)

Здесь также в функцию передается массив, однако параметр представляет указатель на первый элемент массива.

Ограничения

Поскольку параметр, определенный как массив, рассматривается именно как указатель на первый элемент, то мы не сможем корректно получить длину массива, например, следующим образом:

void print(int numbers[]) < int size = sizeof(numbers) / sizeof(numbers[0]); // или так // size_t size = std::size(nums); std::cout

И также мы не сможем использовать цикл for для перебора этого массива:

void print(int numbers[])

Передача маркера конца массива

Чтобы должным образом определять конец массив, перебирать элементы массива, обращаться к этим элементам, необходимо использовать специальный маркер, который бы сигнализировал об окончании массива. Для этого могут использоваться разные подходы.

Первый подход заключается в том, чтобы один из элементов массива сам сигнализировал о его окончании. В частности, массив символов может представлять строку - набор символов, который завершается нулевым символом '\0'. Фактически нулевой символ служит признком окончания символьного массива:

#include void print(char[]); int main() < char chars[] ; print(chars); > void print(char chars[]) < for (unsigned i<>; chars[i] != '\0'; i++) < std::cout >

Однако при таком подходе мы должны быть уверены, что массив содержит такой подобный признак завершения. И если бы в данном случае нулевого байта не оказалось бы в строке, то это привело бы к неприятным последствиям. Поэтому обычно применяется другой подход, который заключается в передаче в функцию размера массива:

#include void print(int[], size_t); int main() < int nums[]; size_t n ; print(nums, n); > void print(int numbers[], size_t n) < for(size_t i <>; i < n; i++) < std::cout >

Третий подход заключается в передаче указателя на конец массива. Можно вручную вычислять указатель на конец массива. А можно использовать встроенные библиотечные функции std::begin() и std::end() :

int nums[] < 1, 2, 3, 4, 5 >; int *begin ; // указатель на начало массива int *end ; // указатель на конец массива

Причем end возвращает указатель не на последний элемент, а адрес за последним элементом в массиве.

Применим данные функции:

#include void print(int*, int*); int main() < int nums[] < 1, 2, 3, 4, 5 >; int *begin ; int *end ; print(begin, end); > void print(int *begin, int *end) < for (int *ptr ; ptr != end; ptr++) < std::cout >

Константные массивы

Поскольку при передаче массива передается фактически указатель на первый элемент, то используя этот указатель, мы можем изменить элемены массива. Если нет необходимости в изменении массива, то лучше параметр-массив определять как константный:

#include void print(const int*, const size_t); void twice(int*, const size_t); int main() < int numbers[]; size_t n = std::size(numbers); print(numbers, n); twice(numbers, n); // увеличиваем элементы массива в два раза print(numbers, n); > void print(const int numbers[], const size_t n) < for(size_t i <>; i < n; i++) < std::cout std::cout void twice(int *numbers, const size_t n) < for(size_t i <>; i < n; i++) < numbers[i] = numbers[i] * 2; >>

В данном случае функция print просто выводит значения из массива, поэтому параметры этой функции помечаются как константные.

Функция twice изменяет элементы массива - увеличивает их в два раза, поэтому в этой функции параметр-массив является неконстантным. Причем поле выполнения функции twice массив numbers будет изменен.

Консольный вывод программы:

1 2 3 4 5 2 4 6 8 10

Передача массив по ссылке

Еще один сценарий передачи массива в функцию представляет передача массива по ссылке. Прототип функции, которая принимает массив по ссылке, выглядит следующим образом:

void print(int (&)[]);

Обратите внимание на скобки в записи (&) . Они указывают именно на то, что массив передается по ссылке. Пример использования:

#include void print(int (&)[], size_t); int main() < int nums[] ; size_t count = std::size(nums); print(nums, count); > void print(int (&numbers)[], size_t count) < for(size_t i<>; i < count; i++) < std::cout >

Подобным образом можпо передавать константные ссылки на массивы.

void print(const int (&)[]);

С одной стороны, может показаться, что в передаче массива по ссылке нет большого смысла, поскольку при передачи массива по значению итак просто передается адрес этого массива. Но с другой стороны, передача массива по ссылке имеет некоторые преимущества. Во-первых, не копируется значение - адрес массива, мы напрямую работаем с оригинальным массивом. Во-вторых, передача массива по ссылке позволяет ограничить размер такого массива, соотвественно при компиляции компилятор уже будет знать, сколько элементов будет иметь массив.

#include void print(const int (&)[5]); // массив строго с 5 элементами int main() < int nums1[] ; print(nums1); > void print(const int (&numbers)[5]) < for(unsigned i<>; i < 5; i++) < std::cout >

Здесь функция print принимает ссылку строго на массив с 5 элементами. И поскольку мы знаем точный размер массива, то нам нет необходимости передавать в функцию дополнительно размер массива.

Если же мы попробуем передать в функцию массив с другим количеством элементов, то на этапе компиляции мы столкнемся с ошибкой, как, например, в следующем случае:

int nums2[] ; print(nums2); // ! Ошибка - в массиве nums2 6 элементов

Передача многомерного массива

Многомерный массив также передается как указатель на его первый элемент. В то же время поскольку элементами многомерного массива являются другие массивы, то указатель на первый элемент многомерного массива фактически будет представлять указатель на массив.

Когда определяется параметр как указатель на массив, размер второй размерности (а также всех последующих размерностей) должен быть определен, так как данный размер является частью типа элемента. Пример объявления:

void print(int (*numbers)[3]);

Здесь предполагается, что передаваемый массив будет двухмерным, и все его подмассивы будут иметь по 3 элемента. Стоит обратить внимание на скобки вокруг имени параметра, которые и позволяют определить параметр как указатель на массив. И от этой ситуации стоит отличать следующую:

void print(int *numbers[3])

В данном случае параметр определен как массив указателей, а не как указатель на массив.

Рассмотрим применение указателя на массив в качестве параметра:

#include void print(const int(*)[3], const size_t); int main() < int table[][3] < , , >; // количество строк или подмассивов size_t rowsCount ; print(table, rowsCount); > void print(const int (*rows)[3], const size_t rowsCount) < // количество столбцов или элементов в каждом подмассиве size_t columnsCount ; for(size_t i<>; i < rowsCount; i++) < for (size_t j<>; j < columnsCount; j++) < std::cout std::cout >

В функции main определяется двухмерный массив - он состоит из трех подмассивов. Каждый подмассив имеет по три элемента.

В функцию print вместе с массивом передается и число строк - по сути число подмассивов. В самой функции print получаем количество элементов в каждом подмассиве и с помощью двух циклов перебираем все элементы. С помощью выражения rows[0] можно обратиться к первому подмассиву в двухмерном массиве, а с помощью выражения rows[0][0] - к первому элементу первого подмассива. И таким образом, манипулируя индексами можно перебрать весь двухмерный массив.

В итоге мы получим следующий консольный вывод:

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Также мы могли бы использовать нотацию массивов при объявлении и определении функции print, которая может показаться проще, нежели нотация указателей. Но в этом случае опять же надо было бы указать явным образом вторую размерность:

#include void print(const int[][3], const size_t); int main() < int table[][3] < , , >; // количество строк или подмассивов size_t rowsCount ; print(table, rowsCount); > void print(const int rows[][3], const size_t rowsCount) < // количество столбцов или элементов в каждом подмассиве size_t columnsCount ; for( size_t i<>; i < rowsCount; i++) < for (size_t j<>; j < columnsCount; j++) < std::cout std::cout >

Передача массива в функцию, подсчет длины массива по указателю

int arr[] = ; // длина массива определяется после инициализации

Как следствие, его можно передать в функцию таким же способом:

void func(int arr[])< //your code >

void func(int* arr) < //your code >int arr[5] = ;

Мы привыкли обращаться к элементам массива по индексам, но попробуйте скомпилировать и запустить следующие строки:

int main()< int arr[5] = ; cout

void func(int* arr, int length)< //your code >

Но в ряде задач длина входного массива может быть неизвестной. На этот случай тоже есть решение, мы можем анализировать данные, которые поступили в функцию по указателю, например:

int len(int* arr)

Крайне важно понять критерий по которому мы будем оценивать содержимое. В противном случае, можно получить не совсем то, что ожидалось.

Передача массива в функцию и возврат из функции

Особенность передачи массивов в функции в языке Си в том, что передается не сам массив, а адрес массива, который хранится в локальном указателе на него.

Это можно сделать по-разному, но результат будет одинаковый:

void some_function(int array[]);
void some_function(int *array);

При этом обязательно нужно указать тип элемента массива.

Размер массива в функцию автоматически не передается, поэтому если размер массива заранее (на этапе компиляции) не оговорен, то нужно передать параметр, который содержит количество элементов в массиве, например number_of_elements:

void some_function(int array[], int number_of_elements);

Следующая программа передает массивы в функцию show_array, которая использует цикл for для вывода значений массивов:

show_array.c

void show_array (int array [], int number_of_elements)
for ( int i = 0; i < number_of_elements; i++) printf("%d\t", array[i]);
>
printf("\n");
>

int main()
int little_numbers[5] = ;
int big_numbers[3] = ;
show_array(little_numbers, 5);
show_array(big_numbers, 3);
>

Массив просто передается в функцию по имени (а его имя — это адрес первого элемента), а также указывает параметр, который сообщает функции количество элементов, содержащихся в массиве:

Изменение массива из функции

Возможно ли поменять значения элементов из функции?

Ответ положительный — да, это возможно, причем ничего дополнительно для этого указывать не нужно, так как в функцию передается адрес массива, а не сами значения, то и доступ происходит к тем же самым элементам, а не к их копиям.

Следующая программа использует функцию get_values, чтобы присвоить три значения массиву numbers:

values_from_keyboard.c

#include
void read_array(int array[], int number_of_elements)
for(int i = 0; i < number_of_elements; i++)
printf("Введите значение №%d: ", i);
scanf("%d", &array[i]);
>
>

int main()
int numbers[3] = ;
read_array (numbers, 3); //массив будет изменен!
printf(" Значения массива\n");
for (int i = 0; i < 3; i++) printf(" numbers [%d] \n", i);
>

Как видите, программа передает массив в функцию по имени, а функция присваивает массиву элементы.

Таким образом, функция может изменить элементы массива, если ей это нужно.

Передача одномерных массивов в функции

При передаче одномерных массивов в функции следует вызывать функцию с именем массива без индекса. В результате этого передается адрес первого элемента массива. В С невозможно передать весь массив как аргумент. Вместо этого автоматически передается указатель. Следующий пример передает адрес i в func1();

Если функция получает одномерный массив, то можно объявить формальный параметр как указатель, как массив с фиксированной длиной или как безразмерный массив. Например, для передачи i в функцию func1() можно объявить func1() одним из следующих способов:

void fun1(int a[10]) /* массив с фиксированной длиной */
.
>

void fun1(int a []) /* безразмерный массив */
.
>

Все три способа объявления сообщают компилятору, что предполагается получение указателя на целое, В первом объявлении используется указатель. Во втором - стандартный способ объявления массива. В третьем - модифицированная версия объявления массива, указывающая на то, что предполагается получение массива типа int некоторой длины. Не имеет значения длина передаваемого массива, поскольку С не выполняет проверку выхода за границы массива. Фактически

также будет работать, поскольку компилятор создает код, указывающий func1() о получении указателя (на самом деле не создается 32-элементный массив).

Как передавать массив в функцию си