C 中的指针数组，易于迭代

如何解决C 中的指针数组，易于迭代

最近我在思考这个问题：如何在 C 中更简单地迭代指针数组。

如果我在 C 中创建一个字符串数组，它应该看起来像这样吗？

int size = 5;
char ** strArr = (char **) malloc(sizeof(char *) * size);
if (strArr == NULL) return;

但问题是，当你出于某种原因想要遍历这个数组时（比如打印其中的所有值），你必须跟踪它的当前大小，存储在另一个变量中。

这不是问题，但是如果您创建了大量数组，则必须在代码中跟踪每个数组的大小。如果你把这个数组传递给另一个函数，你也必须传递它的大小。

void PrintValues (char ** arr,int size) {
    for (int i = 0; i < size; i++)
        printf("%s\n",arr[i]);
}

但是当迭代一个字符串时，情况就不同了。您有 '\0' 字符，它指定字符串的结尾。因此，您可以像这样遍历字符串，而无需保留其大小值：

char * str = (char *) malloc(sizeof(char) * 4);
str[0] = 'a';
str[1] = 'b';
str[2] = 'c';
str[3] = '\0';

for (int i = 0; str[i] != '\0'; i++)
    printf("%c",str[i]);
printf("\n");

现在我的问题： 在指针数组中分配 +1 个单元以保持其尾部为 NULL 是否可以或在道德上是正确的？

char ** strArr = (char **) malloc(sizeof(char *) * (5   +1);
if (strArr == NULL) return;
strArr[0] = PseudoFunc_NewString("Car");
strArr[1] = PseudoFunc_NewString("Car#1");
strArr[2] = PseudoFunc_NewString("Car#2");
strArr[3] = PseudoFunc_NewString("Tree");
strArr[4] = PseudoFunc_NewString("Tree#1");
strArr[5] = NULL; // Stop iteration here as next element is not allocated

然后我可以使用 NULL 指针来控制迭代器：

void PrintValues (char ** arr) {
    for (int i = 0; arr[i] != NULL; i++)
        printf("%s\n",arr[i]);
}

这将帮助我保持代码更简洁，尽管它会消耗更多内存，因为指针大小大于整数大小。

此外，当使用基于事件的库（如 Gtk）进行编程时，大小值会在某个时候从堆栈中释放出来，因此我必须创建一个指针来动态存储大小值。

在这种情况下，可以这样做吗？还是被认为是坏事？

这种技术是否仅用于 char 指针，因为 char 类型的大小只有 1 个字节？

我怀念在 C 中使用 foreach 迭代器...

解决方法

现在我的问题是：在指针数组中分配 +1 个单元以保持其尾部为 NULL 是否可以或在道德上是正确的？

这没问题，最后的 NULL 称为 哨兵值，使用它是有点普遍的做法。当您出于某种原因甚至不知道数据的大小时，最常使用此方法。

然而，这不是最好的解决方案，因为您必须遍历所有数据才能找到大小。单独存储大小的解决方案要快得多。例如，在同一位置包含大小和数据的结构数组。

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现在我的问题是：在指针数组中分配 +1 个单元以保持其尾部为 NULL 是否可以或在道德上是正确的？

在 C 中，这是一个很常见的模式，它有一个名字。您只是在使用 sentinel value。

只要您的列表通常不能包含空指针，就可以了。总的来说，它有点容易出错，但话说回来，这对你来说是 C。

,

没关系，是常用的模式。

作为替代，您可以使用 struct，在那里您可以创建一个 size 变量，您可以在其中存储数组的当前大小，并将结构作为参数传递。优点是你不需要遍历整个数组来知道它的大小。

示例：

Live demo

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>

typedef struct
{
    char **strArr;
    int size;
} MyStruct;

void PrintValues(MyStruct arr) //pass the struct as an argument
{
    for (int i = 0; i < arr.size; i++) //use the size passed in the struct
        printf("%s\n",arr.strArr[i]);
}

int main()
{
    // using the variable to extract the size,to avoid silent errors 
    // also removed the cast for the same reason
    char **strArr = malloc(sizeof *strArr * 5); 

    if (strArr == NULL) return EXIT_FAILURE;

    strArr[0] = "Car";
    strArr[1] = "Car#1";
    strArr[2] = "Car#2";
    strArr[3] = "Tree";
    strArr[4] = "Tree#1";
    
    MyStruct strt = { strArr,5 }; // initialize the struct
    PrintValues(strt); //voila
    free(strArr); // don't forget to free the allacated memory
    return EXIT_SUCCESS;
}  

这允许通过错误检查直接访问索引：

// here if the array index exists,it will be printed
// otherwise no,allows for O(1) access error free
if(arr.size > 6){
    printf("%s\n",arr.strArr[6]);
}