C++ 中將一維數(shù)組轉(zhuǎn)成多維的三種方式示例詳解

更新時間：2023年12月26日 10:08:37 作者：恒友成

這篇文章主要介紹了C++ 中將一維數(shù)組轉(zhuǎn)成多維的三種方式,每種方式結(jié)合實例代碼給大家介紹的非常詳細,對大家的學習或工作具有一定的參考借鑒價值,需要的朋友參考下吧

使用reinterpret_cast

reinterpret_cast作用為：允許將任何指針轉(zhuǎn)換為任何其他指針類型。

#include <iostream>
int main() {
    int arr4[2] = {0, 12};
    int* p5 = reinterpret_cast<int*>(&arr4);
    cout << p5[1] << std::endl; 
    struct S1 { int a; } s1;
    s1.a  = 100;
    int* p1 = reinterpret_cast<int*>(&s1);
    cout << *p1;   
}
// 12
// 100

上面例子中，p1 是指向s1.a的指針，s1.a和s1是指針可互換的。

如何將一維指針轉(zhuǎn)換成多維指針呢？看一個例子，

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    constexpr const unsigned long n = 8;
    float arr1[n] = {1.2f, 1.3f, 1.4f, 1.5f, 1.6f, 1.7f, 1.8f, 1.9f};
    float *arr = new float[n];
    for(int i = 0; i < n; i++) {
        arr[i] = arr1[i];
    }
    // 1.reinterpret_cast
    unsigned long I, J, K;
    I = 2;
    J = 2;
    K = 2;
    cout << arr[0] << endl;
    float (&arr3d)[I][J][K] = *reinterpret_cast<float (*)[I][J][K]>(arr);
    cout << arr3d[0][0][0] << endl;
}

float (*)[I][J][K]是數(shù)組指針類型，指向形如[I][J][K]數(shù)組的首地址，reinterpret_cast后將這個轉(zhuǎn)換結(jié)果賦值給了arr3d。

強制類型轉(zhuǎn)換

float(*arr3d1)[I][J] = (float(*)[I][J])arr;
cout << arr3d1[0][0][0] << endl;

這里是將arr轉(zhuǎn)換成float(*)[I][J]的數(shù)組指針，arr3d1相當于指向[I][J][K]數(shù)組的行指針[I][J][0],這里訪問一定要知道arr指針中的元素個數(shù)，防止越界。

使用static_cast

static_cast操作符可用于將一個指向基類的指針轉(zhuǎn)換為指向子類的指針。但是這樣的轉(zhuǎn)換不總是安全的。static_cast不夠安全，就是指在運行階段不進行類型檢查。其主要作用是：

基類（父類）和派生類（子類）之間指針或引用的轉(zhuǎn)換
把void指針轉(zhuǎn)換成目標類型的指針
數(shù)字類型轉(zhuǎn)換，一般情況下，可以使用static_cast用于數(shù)字類型的轉(zhuǎn)換，如把枚舉轉(zhuǎn)換為int或是 float類型。

float (&arr3d2)[I][J][K] = *static_cast<float (*)[I][J][K]>(static_cast<void*>(arr));
cout << arr3d2[0][0][0] << endl;

上面例子中先將float*轉(zhuǎn)換成了void*,然后將void*轉(zhuǎn)換成了float (*)[I][J][K]類型，再取指針變量的值作為數(shù)組arr3d2的引用，如此就完成了類型轉(zhuǎn)換?？匆粋€簡單的例子：

float c[4] =  {1,2,3,4};
float (&b)[4] = *static_cast<float(*)[4]>(&c); 
cout<<b[1]<<endl;

上面例子b是一個數(shù)組變量的引用，float(*)[4]是指向數(shù)組的指針，*static_cast<float(*)[4]>是取指針的值，也就是數(shù)組的首地址，b正是這個首地址的引用。

轉(zhuǎn)換成多維數(shù)組時，之所以需要先轉(zhuǎn)成void*是static_cast轉(zhuǎn)換約束的限制，如果使用reinterpret_cast它可以強制性的將一個指針類型轉(zhuǎn)換成另一種不會做檢查，因此就不需要先轉(zhuǎn)成void*。

float c[4] =  {1,2,3,4};
float (&b)[2][2] = *static_cast<float(*)[2][2]>(static_cast<void*>(&c)); 
float (&d)[2][2] = *reinterpret_cast<float(*)[2][2]>(&c); 
cout<<b[1][1]<<endl;

從這里也能看出，static_cast類型轉(zhuǎn)換是有保護的，如果同樣能使用static_cast和reinterpret_cast時，應優(yōu)先使用static_cast.