２つの行列の積を計算するプログラム（C言語、使用コンパイラはgcc）

組もうとしているプログラムのコード

同じ次数の正方行列同士の掛け算をするプログラムを組もうとしています。

まずは掛けようとしているA、Bの2つの行列の成分をscanfで取得した後、
その取得した値を用いて掛け算をした後の行列の成分を計算して、
その後掛ける前の2つの行列と、掛け算の結果を表示させるプログラムです。

コード

C
1#include<stdio.h>
2
3int jisu;
4
5int mult(int a[][jisu],int b[][jisu]);
6void disp(int a[][jisu],int b[][jisu],int c[][jisu]);
7
8int main(void)
9{
10    do
11    {
12    printf("Enter the dimension.\n");
13    scanf("%d",&jisu);
14    } while(jisu < 2 || jisu > 5);
15
16    int a[jisu][jisu];
17    int b[jisu][jisu];
18    int c[jisu][jisu];
19    printf("\ndefine matrix A.");
20    for(int m=0;m<jisu;m++)
21    {
22        for(int n=0;n<jisu;n++)
23        {
24            printf("\nEnter a[%d][%d]\n",m,n);
25            scanf("%d", &a[m][n]);
26        }
27    }
28
29    printf("\ndefine matrix B.");
30    for(int m=0;m<jisu;m++)
31    {
32        for(int n=0;n<jisu;n++)
33        {
34            printf("\nEnter b[%d][%d]\n",m,n);
35            scanf("%d", &b[m][n]);
36        }
37    }
38
39    c[jisu][jisu] = mult(a,b);
40    disp(a,b,c);
41}
42
43int mult(int a[][jisu],int b[][jisu])
44{
45    int c[jisu][jisu];
46    for(int i=0;i<jisu;i++)
47    {
48        for(int j=0;j<jisu;j++)
49        {
50            c[i][j] = 0;
51        }
52    }
53
54    for(int i=0;i<jisu;i++)
55    {
56        for(int j=0;j<jisu;j++)
57        {
58            for(int n=0;n<jisu;n++)
59            {
60                c[i][j] += a[n][j] * b[i][n];
61            }
62        }
63    }
64
65    return c[jisu][jisu];
66}
67
68void disp(int a[][jisu],int b[][jisu],int c[][jisu])
69{
70    printf("matrix A\n");
71    for(int i=0;i<jisu;i++)
72    {
73        printf("|");
74        for(int j=0;j<jisu;j++)
75        {
76            printf("%6d",a[i][j]);
77        }
78        printf("  |\n");
79    }
80
81    printf("matrix B\n");
82    for(int i=0;i<jisu;i++)
83    {
84        printf("|");
85        for(int j=0;j<jisu;j++)
86        {
87            printf("%6d",b[i][j]);
88        }
89        printf("      |\n");
90    }
91    printf("multiply A by B\n");
92    for(int i=0;i<jisu;i++)
93    {
94        printf("|");
95        for(int j=0;j<jisu;j++)
96        {
97            printf("%6d",c[i][j]);
98        }
99        printf("      |\n");
100    }
101}

入力

Enter the dimension.
3

define matrix A.
Enter a[0][0]
1

Enter a[0][1]
0

Enter a[0][2]
0

Enter a[1][0]
0

Enter a[1][1]
1

Enter a[1][2]
0

Enter a[2][0]
0

Enter a[2][1]
0

Enter a[2][2]
1

define matrix B.
Enter b[0][0]
0

Enter b[0][1]
1

Enter b[0][2]
2

Enter b[1][0]
4

Enter b[1][1]
5

Enter b[1][2]
6

Enter b[2][0]
3

Enter b[2][1]
2

Enter b[2][2]
3

結果

matrix A
|     1     0     0  |
|     0     1     0  |
|     0     0     1  |
matrix B
|1978483764     1     2      |
|     4     5     6      |
|     3     2     3      |
multiply A by B
|     0     01978484256      |
|642205219781671891978483764      |
|    48     04200016      |

質問内容

行列Aの方はしっかり入力した通りに表示されるのですが、行列Bが(1,1)成分(b[0][0]にあたる値)が思うように出力されず、
掛け算の結果に関してはもはや意味が分かりません。

コードのどこがおかしいのでしょうか？

行動規範の内容に同意します

回答3件

c[jisu][jisu] = mult(a,b);

コレは意味不明です
だいたい、
c[jisu][jisu]
は範囲外となるんでアクセス違反となります

投稿2021/05/16 09:30

y_waiwai

総合スコア88051

suugaku_nyumon

2021/05/18 04:17

c[jisu][jisu]は変でした。ご回答ありがとうございます。

行動規範の内容に同意します

multは配列を返したいのでしょうが、整数c[jisu][jisu]を返していますね。
（c[jisu][jisu]はcの範囲外になるので、それも誤りですが）
そしてcのスコープはmult内になりますので、multから帰った時点でcにはアクセスできません。
提案ですが、multには結果を返したい配列も引数で渡して、そこに計算結果を格納して帰るようにしてはどうでしょう。

投稿2021/05/16 09:26

itagagaki

総合スコア8402

pepperleaf

2021/05/16 09:36

> （c[jisu][jisu]はcの範囲外になるので、それも誤りですが）これで、 bの配列を壊しているのでしょうか。気づかなかった。

suugaku_nyumon

2021/05/18 04:17

c[jisu][jisu]が変でした。そのおかしなコードのせいでbまで影響が出ていたのですね。ご回答ありがとうございます。

行動規範の内容に同意します

自己解決

お礼

ご回答ありがとうございます。確かにc[jisu][jisu]は変でした。

説明

returnを使って配列は返せないのですね。実は関数の項目を勉強していまして、それで配列を返して具体的にコードを組んでみようとしたのですが、ポインタを使うことでうまくいきました。malloc関数を使えば一般化はできそうですし、構造体（？）という手段もあると調べてみたサイトで書かれていましたが、またポインタや構造体を勉強する際に一般化にリベンジしようと思います。

修正後のコード

C
1#include<stdio.h>
2
3int jisu;
4
5int (*mult2(int a[][2],int b[][2]))[2];
6int (*mult3(int a[][3],int b[][3]))[3];
7int (*mult4(int a[][4],int b[][4]))[4];
8int (*mult5(int a[][5],int b[][5]))[5];
9void disp(int a[][jisu],int b[][jisu],int c[][jisu]);
10
11int main(void)
12{
13    do
14    {
15    printf("Enter the dimension.\n");
16    scanf("%d",&jisu);
17    } while(jisu < 2 || jisu > 5);
18
19    int a[jisu][jisu];
20    int b[jisu][jisu];
21
22    printf("\ndefine matrix A.");
23    for(int m=0;m<jisu;m++)
24    {
25        for(int n=0;n<jisu;n++)
26        {
27            printf("\nEnter a[%d][%d]\n",m,n);
28            scanf("%d", &a[m][n]);
29        }
30    }
31
32    printf("\ndefine matrix B.");
33    for(int m=0;m<jisu;m++)
34    {
35        for(int n=0;n<jisu;n++)
36        {
37            printf("\nEnter b[%d][%d]\n",m,n);
38            scanf("%d", &b[m][n]);
39        }
40    }
41    if(jisu == 2)
42    {
43        int (*c)[2] = mult2(a,b);
44        disp(a,b,c);
45    }
46    else if(jisu == 3)
47    {
48        int (*c)[3] = mult3(a,b);
49        disp(a,b,c);
50    }
51    else if(jisu == 4)
52    {
53        int (*c)[4] = mult4(a,b);
54        disp(a,b,c);
55    }
56    else if(jisu == 5)
57    {
58        int (*c)[5] = mult5(a,b);
59    }
60    else
61    {
62        printf("Error.\n");
63    }
64}
65
66int (*mult2(int a[][2],int b[][2]))[2]
67{
68    static int d[2][2]; 
69    for(int i=0;i<2;i++)
70    {
71        for(int j=0;j<2;j++)
72        {
73            d[i][j] = 0;
74        }
75    }
76
77    for(int i=0;i<2;i++)
78    {
79        for(int j=0;j<2;j++)
80        {
81            for(int n=0;n<2;n++)
82            {
83                d[i][j] += a[i][n] * b[n][j];
84            }
85        }
86    }
87
88    return d;
89}
90
91int (*mult3(int a[][3],int b[][3]))[3]
92{
93    static int d[3][3]; 
94    for(int i=0;i<3;i++)
95    {
96        for(int j=0;j<3;j++)
97        {
98            d[i][j] = 0;
99        }
100    }
101
102    for(int i=0;i<3;i++)
103    {
104        for(int j=0;j<3;j++)
105        {
106            for(int n=0;n<3;n++)
107            {
108                d[i][j] += a[i][n] * b[n][j];
109            }
110        }
111    }
112
113    return d;
114}
115
116int (*mult4(int a[][4],int b[][4]))[4]
117{
118    static int d[4][4]; 
119    for(int i=0;i<4;i++)
120    {
121        for(int j=0;j<4;j++)
122        {
123            d[i][j] = 0;
124        }
125    }
126
127    for(int i=0;i<4;i++)
128    {
129        for(int j=0;j<4;j++)
130        {
131            for(int n=0;n<4;n++)
132            {
133                d[i][j] += a[i][n] * b[n][j];
134            }
135        }
136    }
137
138    return d;
139}
140
141int (*mult5(int a[][5],int b[][5]))[5]
142{
143    static int d[5][5]; 
144    for(int i=0;i<5;i++)
145    {
146        for(int j=0;j<5;j++)
147        {
148            d[i][j] = 0;
149        }
150    }
151
152    for(int i=0;i<5;i++)
153    {
154        for(int j=0;j<5;j++)
155        {
156            for(int n=0;n<5;n++)
157            {
158                d[i][j] += a[i][n] * b[n][j];
159            }
160        }
161    }
162
163    return d;
164}
165
166void disp(int a[][jisu],int b[][jisu],int c[][jisu])
167{
168    printf("matrix A\n");
169    for(int i=0;i<jisu;i++)
170    {
171        printf("|");
172        for(int j=0;j<jisu;j++)
173        {
174            printf("%6d",a[i][j]);
175        }
176        printf("  |\n");
177    }
178
179    printf("matrix B\n");
180    for(int i=0;i<jisu;i++)
181    {
182        printf("|");
183        for(int j=0;j<jisu;j++)
184        {
185            printf("%6d",b[i][j]);
186        }
187        printf("      |\n");
188    }
189    printf("multiply A by B\n");
190    for(int i=0;i<jisu;i++)
191    {
192        printf("|");
193        for(int j=0;j<jisu;j++)
194        {
195            printf("%6d",c[i][j]);
196        }
197        printf("      |\n");
198    }
199}

説明（５月１８日１４時３０分追記）

ポインタを使わないといけないと書きましたが、そんなことありませんでした。
１要素ずつ計算する関数を作れば良いだけでした。

参考（追記についてのコード）

C
1#include<stdio.h>
2
3int jisu;
4
5int multij(int fir[][jisu],int sec[][jisu],int i,int j);
6void disp(int a[][jisu],int b[][jisu],int c[][jisu]);
7
8int main(void)
9{
10    do
11    {
12    printf("Enter the dimension.\n");
13    scanf("%d",&jisu);
14    } while(jisu < 2 || jisu > 6);
15
16    int a[jisu][jisu];
17    int b[jisu][jisu];
18    int c[jisu][jisu];
19    printf("\ndefine matrix A.");
20    for(int m=0;m<jisu;m++)
21    {
22        for(int n=0;n<jisu;n++)
23        {
24            printf("\nEnter a[%d][%d]\n",m,n);
25            scanf("%d", &a[m][n]);
26        }
27    }
28
29    printf("\ndefine matrix B.");
30    for(int m=0;m<jisu;m++)
31    {
32        for(int n=0;n<jisu;n++)
33        {
34            printf("\nEnter b[%d][%d]\n",m,n);
35            scanf("%d", &b[m][n]);
36        }
37    }
38
39    for(int m=0;m<jisu;m++)
40    {
41        for(int n=0;n<jisu;n++)
42        {
43            c[m][n] = multij(a,b,m,n);
44        }
45    }
46    disp(a,b,c);
47}
48
49int multij(int fir[][jisu],int sec[][jisu],int i,int j)
50{
51    int valueij = 0;
52    for(int n=0;n<jisu;n++)
53    {
54        valueij += fir[i][n] * sec[n][j];
55    }
56
57    return valueij;
58}
59
60void disp(int a[][jisu],int b[][jisu],int c[][jisu])
61{
62    printf("matrix A\n");
63    for(int i=0;i<jisu;i++)
64    {
65        printf("|");
66        for(int j=0;j<jisu;j++)
67        {
68            printf("%6d",a[i][j]);
69        }
70        printf("  |\n");
71    }
72
73    printf("matrix B\n");
74    for(int i=0;i<jisu;i++)
75    {
76        printf("|");
77        for(int j=0;j<jisu;j++)
78        {
79            printf("%6d",b[i][j]);
80        }
81        printf("      |\n");
82    }
83    printf("multiply A by B\n");
84    for(int i=0;i<jisu;i++)
85    {
86        printf("|");
87        for(int j=0;j<jisu;j++)
88        {
89            printf("%6d",c[i][j]);
90        }
91        printf("      |\n");
92    }
93}