c++ 2次元配列の1列を要素として関数に渡したい

Question

2次元配列があり、その配列の一列分を
要素として関数に渡したいです。

関数は1次元でかかれていて、かなり複雑なので
それを2次元に書き換えるより、2次元の配列の1次元を
要素として関数に渡せることができればと考えました。

現在

#define M 
#define N //数を指定

void func(double *a, double *b, int N){
 //ここで複雑な計算をしてるので書き換えるのは厳しい
 //入力がa, 出力をbで受け取るようにしてある
}

int main(void){
double *a = new double[N];
double *b = new double[N];


func(a, b, N);

//ここでbを使ったプログラムが書いてある

delete[] a;
delete[] b;
return 0;
}

のようにしてあります。かなり端的に書いたので、不十分な点がありましたら
申し訳ございません。これを多次元にしてある配列を用意し、
その一列分を渡したいです。

void func(double *a, double *b, int N){
//関数は書き換えない
}
int main(void){
double **a= new double *a[N];
 for(i=0;i<N;i++){
  a[i] = new double[M];
 }
double **b= new double *b[N];
 for(i=0;i<N;i++){
  b[i] = new double[M];
 }

func( );//ここに配列の1列分を要素として渡したい
//今まではa[N]={1.0,2.0,3.0}を渡してた
//今度は　a[N][M]={1.0,2.0,3.0}{4.0,5.0,6.0}の{1.0,2.0,3.0}を渡した

//ここで出力bを使ったプログラムが書いてある

for(i=0;i<N;i++){
 delete a[i];
 delete b[i];
}
delete []a;
delete []b;
return 0;
}

Answer 1

こんにちは。

えっと、まずご提示のプログラムはリークしてますよ。

int main(void){
    double *a = new double;  // 次の行でリーク
    a = new double[N];
    double *b = new double;  // 次の行でリーク
    b = new double[N];

次に、２次元配列のとり方はなんでもよいのでしょうか？
であれば、不慣れな内はstd::vectorを使うのがお薦めです。
m x nの２次元と仮定します。

void func(double *a, double *b, int N){
 //ここで複雑な計算をしてるので書き換えるのは厳しい
 //入力がa, 出力をbで受け取るようにしてある
}

#include <vector>
constexpr int m=10;
constexpr int n=5;

int main()
{
    std::vector<std::vector<double>> input(m, std::vector<double>(n, 0.0));
    std::vector<std::vector<double>> output(m, std::vector<double>(n, 0.0));

    for (int i=0; i < m; ++i)
    {
        func(&input[i][0], &output[i][0], n);
        // output[i]を使った処理
    }
    // outputを使った処理
}

Comments

[ham33]

ご指摘、ご回答ありがとうございます。
m×nを0.0で初期化して、funcに1列目をループで渡してるように
見られました。このようにして、すべての列を渡していくことはできるのでしょうか。
元々は1次元配列を渡してそのまま1次元で出力を返してもらっていたのですが、Chironianさんのを参考にfor文をもう1個つかって列を次の列、次の列にしようとするとセグメントエラーを吐きます。

[Chironian]

> funcに1列目をループで渡してるように見られました
違いますよ。&input[i][0]はi行目先頭へのポインタですので、i行目全体を渡すのと同義です。

> for文をもう1個つかって列を次の列、次の列にしようとするとセグメントエラーを吐きます。
当たり前ですね。

あああ、渡したいのは行と思い込んでました。渡したいのは列なのですね。
C/C++では行が連続領域に格納されます。従って列は連続しませんので単純に渡すのは不可能です。
入力側の２次元配列の列を連続領域へコピー後、funcを呼び出し、出力を２次元配列の列へ戻すしかないです。

ですが、２次元配列側の解釈を変えて、行と列を入れ替えればそのような編集処理が不要になりますよ。
以下のイメージです。
double **a= new double *a[M];
　for(i=0;i<M;i++){
　　a[i] = new double[N];
　}
今までa[i][j]でアクセスしていた場合、a[j][i]でアクセスします。

[ham33]

ご回答ありがとうございました。
大変勉強になりました。
行列の扱いをもう少し自分で勉強したいと思います。

Answer 2

こーゆーことですかいのぅ...

#include <iostream>

void print(const double* array, int n) {
  while ( n-- ) std::cout << *array++ << ' ';
  std::cout << std::endl;
}

int main() {
  double a[3][3] = {
    1.1, 2.2, 3.3,
    4.4, 5.5, 6.6,
    7.7, 8.8, 9.9,
  };
  print(a[0],3);
  print(a[1],3);
  print(a[2],3);
}

実行結果:

1.1 2.2 3.3
4.4 5.5 6.6
7.7 8.8 9.9

Comments

[ham33]

回答有り難うございます。funcには配列の先頭のポインタを渡して、複雑な計算を行った出力も同じようにポインタで渡して書き換えるようにしています。
2次元配列の1列を渡して、ループを回して残りの列も渡すような書き方はできるのでしょうか。お答えいただけると幸いです。

[pepperleaf]

epistemeさんの回答、そのまま、一列を渡してると思いますが、、、、。

[ham33]

私の書き方だとおもうのですが、
funcに0行目を渡そうとするとエラーをはきます
短文で書きましたが、実際の要素がかなり膨大ですので、
それを1個ずつ渡さず、ループを回すことができるかお聞きしたかったです。

[episteme]

aの0,1,2行目をprintに渡してるんだけど、これじゃダメなん?

[fana]

ああ…　質問文から「列」だと思ってたのですが，質問文のコード内注釈を見たら普通に「行」で良いんですね．

[ham33]

私の質問文の説明の仕方が誤っていました。失礼いたしました。

Answer 3

funcの中身次第ですが，仮に，配列要素を[]で参照しているようなものであれば，
「ある2次元配列の特定の列のi番目の要素」へのアクセス手段をoperator[]あたりで提供するクラスを作れば，
funcの引数の型の変更くらいで，中身は変えずにいけるかもしれません．

そんなのでは無理で必ず配列の頭を指すポインタをfuncに渡さないとまずいようであれば，
別の配列に列要素をコピーしてそれをfunc渡すヘルパ関数みたいなのを書けば良いかも．

Comments

[ham33]

配列要素を[]で参照しているわけではなく、配列の頭のポインタを渡しているので、ヘルパ関数を作るというのを参考にさせていただきたいと思います。