结构体中的数组

Question

我是 C 新手，在嵌入结构时遇到数组类型问题。以下是我的问题的示例：

typedef struct {
    double J[151][151];
} *UserData;

static int PSolve(void *user_data, N_Vector solution)
{
UserData data;
data = (UserData) user_data;

double J[151][151];
J = data->J;

/* Solve a matrix equation that uses J, stored in 'solution' */

return(0);
}

当我尝试编译此问题时，我得到 错误：从类型“double (*)[151]”分配给类型“double[151][151]”时出现不兼容的类型

我当前的解决方法是将“J[x][y]”替换为“data-” > J[x][y]' 存在于求解矩阵方程的代码中，但分析表明这样做效率较低。

将参数更改为 PSolve 不是一个选项，因为我使用的是 sundials-cvode 求解器，它规定了参数的类型和顺序。

Answer 1

typedef struct {
    double J[151][151];
} UserData; // This is a new data structure and should not a pointer!

static int PSolve(void *user_data, N_Vector solution)
{
UserData* data; // This should be a pointer instead!
data = (UserData*) user_data;

double J[151][151];
memcpy(J, data->J, sizeof(double) * 151 * 151); // use memcpy() to copy the contents from one array to another

/* Solve a matrix equation that uses J, stored in 'solution' */

return(0);
}

Answer 2

问题的根本原因是数组类型无法在 C 中直接分配。您必须显式使用 memcpy()，如 karlphillip 的答案显示。

但请注意，执行复制可能会消除您在函数其余部分中获得的优化收益。据推测，solution 参数是一个指针，优化器担心 user_data / data 和 solution 之间潜在的别名>。作为替代方案，如果您有支持 C99 的 restrict 关键字的编译器，请在参数上使用该限定符：

static int PSolve(void * restrict user_data, N_Vector restrict solution)

这向编译器保证这些指针不会别名，并且应该允许您直接使用 data->J 而无需牺牲编译器优化。

某些编译器使 restrict 关键字在 C89 模式下可用，其拼写如 __restrict - 请参阅编译器文档以了解更多详细信息。

Answer 3

您不能分配给数组。你应该查一下 C 语言中数组和指针之间的区别。

你的代码中需要的就是这样的：

double (*J)[151] = data->J;

这是一个指向长度为 151 的数组的指针。或者，如果您只想使用 typedef

typedef double line[151];
line *J = data->J;

，则不应复制数据，而只复制指向数据的指针。

编辑：但是看到整个答案，我认为所有这些都纯粹是猜测你的瓶颈可能在哪里。它可能在任何地方，例如，您正在以“错误的方式”、按列或其他方式访问矩阵。或者从内存中提取数据只是主导你的计算。

也许考虑查看编译器生成的汇编程序（选项 -S），看看是否有可疑之处。

Answer 4

尝试将局部变量 double J[151][151] 定义为 double **J。