C++ で関数から 2 次元配列を返す

胡金庫 2023年10月12日
  1. C++ で関数から 2 次元配列を返すにはポインタ記法を使用する
  2. C++ の関数から 2 次元配列を返すためにポインタ記法を使用する
C++ で関数から 2 次元配列を返す

この記事では、C++ で関数から 2 次元配列を返す方法を紹介します。

C++ で関数から 2 次元配列を返すにはポインタ記法を使用する

より大きなオブジェクトに対しては、値で返すよりもポインタで返す方が好ましい方法です。2 次元配列は非常に大きくなることがあるので、以下のコード例のように行列の最初の要素に pointer を渡すのがベストです。なお、ModifyArr の 2 次元配列のパラメータは、関数スコープ内で括弧付きの要素にアクセスするために、arr[][SIZE] 記法で定義されていることに注意してください。

#include <iomanip>
#include <iostream>
#include <vector>

using std::cin;
using std::cout;
using std::endl;
using std::setw;
using std::string;
using std::vector;

constexpr int SIZE = 4;

int *ModifyArr(int arr[][SIZE], int len) {
  for (int i = 0; i < len; ++i) {
    for (int j = 0; j < len; ++j) {
      arr[i][j] *= 2;
    }
  }
  return reinterpret_cast<int *>(arr);
}

int main() {
  int c_array[SIZE][SIZE] = {
      {1, 2, 3, 4}, {5, 6, 7, 8}, {9, 10, 11, 12}, {13, 14, 15, 16}};

  cout << "input array\n";
  for (auto &i : c_array) {
    cout << " [ ";
    for (int j : i) {
      cout << setw(2) << j << ", ";
    }
    cout << "]" << endl;
  }
  cout << endl;

  int *ptr = ModifyArr(c_array, SIZE);

  cout << "modified array\n";
  for (int i = 0; i < SIZE; ++i) {
    cout << " [ ";
    for (int j = 0; j < SIZE; ++j) {
      cout << setw(2) << *(ptr + (i * SIZE) + j) << ", ";
    }
    cout << "]" << endl;
  }
  cout << endl;

  return EXIT_SUCCESS;
}

出力:

input array
 [  1,  2,  3,  4, ]
 [  5,  6,  7,  8, ]
 [  9, 10, 11, 12, ]
 [ 13, 14, 15, 16, ]

modified array
 [  2,  4,  6,  8, ]
 [ 10, 12, 14, 16, ]
 [ 18, 20, 22, 24, ]
 [ 26, 28, 30, 32, ]

C++ の関数から 2 次元配列を返すためにポインタ記法を使用する

別の方法として、関数から配列を返すためにポインタへのポインタ表記を使用することができます。この方法は、返されるオブジェクトが動的に確保されている場合、他の方法に比べて利点があります。通常、呼び出し元のスコープにポインタが返された後は、要素アクセス式を変更する必要があります。配列のアドレスを int* にキャストしてから参照を解除して値を取得していることに注意してください。

#include <iomanip>
#include <iostream>
#include <vector>

using std::cin;
using std::cout;
using std::endl;
using std::setw;
using std::string;
using std::vector;

constexpr int SIZE = 4;

int **ModifyArr2(int *arr, int len) {
  for (int i = 0; i < len; ++i) {
    for (int j = 0; j < len; ++j) *(arr + (i * len) + j) *= 2;
  }
  return reinterpret_cast<int **>(arr);
}

int main() {
  int c_array[SIZE][SIZE] = {
      {1, 2, 3, 4}, {5, 6, 7, 8}, {9, 10, 11, 12}, {13, 14, 15, 16}};

  cout << "input array\n";
  for (auto &i : c_array) {
    cout << " [ ";
    for (int j : i) {
      cout << setw(2) << j << ", ";
    }
    cout << "]" << endl;
  }
  cout << endl;

  int **ptr2 = ModifyArr2(c_array[0], SIZE);

  cout << "modified array\n";
  for (int i = 0; i < SIZE; ++i) {
    cout << " [ ";
    for (int j = 0; j < SIZE; ++j) {
      cout << setw(2) << *((int *)ptr2 + (i * SIZE) + j) << ", ";
    }
    cout << "]" << endl;
  }
  cout << endl;

  return EXIT_SUCCESS;
}

出力:

input array
 [  1,  2,  3,  4, ]
 [  5,  6,  7,  8, ]
 [  9, 10, 11, 12, ]
 [ 13, 14, 15, 16, ]

modified array
 [  2,  4,  6,  8, ]
 [ 10, 12, 14, 16, ]
 [ 18, 20, 22, 24, ]
 [ 26, 28, 30, 32, ]
著者: 胡金庫
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DelftStack.comの創設者です。Jinku はロボティクスと自動車産業で8年以上働いています。自動テスト、リモートサーバーからのデータ収集、耐久テストからのレポート作成が必要となったとき、彼はコーディングスキルを磨きました。彼は電気/電子工学のバックグラウンドを持っていますが、組み込みエレクトロニクス、組み込みプログラミング、フロントエンド/バックエンドプログラミングへの関心を広げています。

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