关于c++ “使用函数更改数组的内容” 的一个问题

Question

​
 

 #include <iostream>
 
 using namespace std;
 
 void MultMatrix(float M[4], float A[4], float B[4])
 {
     M[0] = A[0]*B[0] + A[1]*B[2];
     M[1] = A[0]*B[1] + A[1]*B[3];
     M[2] = A[2]*B[0] + A[3]*B[2];
     M[3] = A[2]*B[1] + A[3]*B[3];
 
     cout << M[0] << " " << M[1] << endl;
     cout << M[2] << " " << M[3] << endl;
 }
 
 int main()
 {
     float A[4] = { 1.75, 0.66, 0, 1.75 };
     float B[4] = {1, 1, 0, 0};
 
     //float *M = new float[4]; //这个版本可以运行
     float M[4]; //这样就会报错
     MultMatrix(M, A, B);
 
     cout << M[0] << " " << M[1] << endl;
     cout << M[2] << " " << M[3] << endl;
     delete[] M;
 
     return 0;
 }

​

如果不使用new而是直接定义一个float数组，运行的时候就会提示: error, deleting M!

请问有人知道这是怎么回事吗？

我的理解是即便是使用float M[4],传递给函数Multmatrix的仍旧是一个float*, 那么就可以在multmatrix函数内部更改主函数范围内的M[4]数组的内容。

但是不知道为什么不行。

 

感谢大家的解答，谢谢~

 

Answer 1

这个问题属于非常初级的问题，但是对于初学不知道的人可能会比较头疼。C++中函数是不能直接返回一个数组的，但是数组其实就是指针，所以可以让函数返回指针来实现。比如一个矩阵相乘的函数，很容易地我们就写成：

#include <iostream>

using namespace std;

float* MultMatrix(float A[4], float B[4])
{
    float M[4];
    M[0] = A[0]*B[0] + A[1]*B[2];
    M[1] = A[0]*B[1] + A[1]*B[3];
    M[2] = A[2]*B[0] + A[3]*B[2];
    M[3] = A[2]*B[1] + A[3]*B[3];

    return M;
}

int main()
{
    float A[4] = { 1.75, 0.66, 0, 1.75 };
    float B[4] = {1, 1, 0, 0};
    float *M = MultMatrix(A, B);
    cout << M[0] << " " << M[1] << endl;
    cout << M[2] << " " << M[3] << endl;

    return 0;
}

但是运行后发现结果是：1.75 1.75
                               6.51468e-039 3.76489e-039

根本不是想要的结果。于是我们在函数中也加上显示代码，看看是不是计算的问题，得到结果：

1.75 1.75
0 0
1.75 1.75
1.96875 1.75

发现计算的结果是正确的，但返回后就变了，而且跟上次的结果不一样。这是为什么呢？

因为在函数中定义的数组M在函数执行完后已经被系统释放掉了，所以在调用函数中得到的结果当然不是计算后的结果。有一个解决办法就是动态分配内存，在函数中new一个数组，这样就不会被释放掉了。

于是就应该将

7 　　 float M[4];

改为：

7　　float *M = new float[4];

修改运行后得到结果：

1.75 1.75
0 0
1.75 1.75
0 0

正确。但是我们这样并没有将自己申请的空间释放掉，如果我们在函数内释放的话结果就会跟开始时的一样了。

看看我们的调用代码：

20 　　 float *M = MultMatrix(A, B);

这样其实是将M指针指向了函数中M数组的首地址，我们可以将M指针释放，效果和释放申请的M数组是一样的，因为它们指向的是同一片内存空间。于是代码就修改为：

#include <iostream>

using namespace std;

float* MultMatrix(float A[4], float B[4])
{
    float *M = new float[4];
    M[0] = A[0]*B[0] + A[1]*B[2];
    M[1] = A[0]*B[1] + A[1]*B[3];
    M[2] = A[2]*B[0] + A[3]*B[2];
    M[3] = A[2]*B[1] + A[3]*B[3];
    cout << M[0] << " " << M[1] << endl;
    cout << M[2] << " " << M[3] << endl;

    return M;
}

int main()
{
    float A[4] = { 1.75, 0.66, 0, 1.75 };
    float B[4] = {1, 1, 0, 0};
    float *M = MultMatrix(A, B);
    cout << M[0] << " " << M[1] << endl;
    cout << M[2] << " " << M[3] << endl;
    delete[] M;

    return 0;
}

运行结果：

1.75 1.75
0 0
1.75 1.75
0 0
没有问题，new的空间也delete掉了。

当然，最好是在外面申请内存，然后再传给函数：

#include <iostream>

using namespace std;

void MultMatrix(float M[4], float A[4], float B[4])
{
    M[0] = A[0]*B[0] + A[1]*B[2];
    M[1] = A[0]*B[1] + A[1]*B[3];
    M[2] = A[2]*B[0] + A[3]*B[2];
    M[3] = A[2]*B[1] + A[3]*B[3];

    cout << M[0] << " " << M[1] << endl;
    cout << M[2] << " " << M[3] << endl;
}

int main()
{
    float A[4] = { 1.75, 0.66, 0, 1.75 };
    float B[4] = {1, 1, 0, 0};

    float *M = new float[4];
    MultMatrix(M, A, B);

    cout << M[0] << " " << M[1] << endl;
    cout << M[2] << " " << M[3] << endl;
    delete[] M;

    return 0;
}