如何在C中实现DRY原则以循环矩阵

Question

当处理二维数组时，您需要经常访问元素的矩阵。这样做的直接方法是通过两个嵌套循环：

for(int i=0; i < n; ++i) { 
    for(int j=0; j < m; ++j) { 
    // do something with data[i][j] 
    } 
} 

然后这个代码原则经常被复制遍及整个代码。你如何解决这个变得干燥？我认为解决这个问题的唯一方法是使用带函数指针的访问函数，对吧？

编辑：为了更有建设性，让我们假设您有矩阵类型typedef double** Matrix;。

对于C++，这可能可以解决这样：Loop over matrix elements applying variable function

Answer 1

第一份工作：考虑重铸data为struct代表矩阵，或者，做不到这一点，一个简单的typedef。我会假设你做前者。

“// do something with data[i][j]”可以是功能（一个foo说），其采用i，j，和一个指向矩阵struct作为参数。

然后你只需要一个函数，它的循环：该函数将功能指针到适当的foo，基质struct指针。

您的工作是根据您的要求，然后执行各种foo。

不要使用宏：他们使调试困难，特别是如果他们采用硬编码的变量名状i和j。

Answer 2

感谢Bathsheba提供的提示，我终于想出了涉及函数指针的解决方案，我对此并不信任。主要问题是创建可能需要额外参数的特定功能。

注意：感谢joop，因此我们需要一个额外的函数调用，这可能会在宏解决方案中被忽略。

例如，这样的访问者重置具有给定值的所有矩阵元素。另一位访问者可能会使用一组参数修改元素，甚至不需要单个参数。所以基本上，我面临的问题是灵活定义vistor函数类型。

顺便说一句：在C++中，这可以通过std::bind或templates来解决。

嵌套函数：

嵌套函数是一个GCC延伸，并且例如不适用于Clang。不过这里是代码示例：

typedef double** Matrix;  
typedef void (*MatrixElementVisitor) (double* element); 

void visitMatrixElements(Matrix m, size_t rows, size_t cols, MatrixElementVisitor fn) { 
    for(size_t i = 0; i < rows; ++i) { 
    for(size_t j = 0; j < cols; ++j){ 
     fn(&m[i][j]); 
    } 
    } 
} 

void filM(Matrix m, size_t rows, size_t cols, double val) { 
    void fill(double *element) { 
    *element = val; 
    } 
    visitMatrixElements(m, rows, cols, fill); 
} 

可变参数功能：

typedef double** Matrix; 
typedef void (*MatrixElementVisitor) (double* element, va_list args); 

void visitMatrixElements(Matrix m, size_t rows, size_t cols, MatrixElementVisitor fn, ...) { 
    va_list args,copy; 
    va_start(args, fn); 
    for(size_t i = 0; i < rows; ++i) { 
    for(size_t j = 0; j < cols; ++j){ 
     va_copy(copy, args); 
     fn(&m[i][j], copy); 
     va_end(copy); 
    } 
    } 
    va_end(args); 
} 

void fill(double *element, va_list args) { 
    *element = va_arg(args, double); 
} 

void filM(Matrix m, size_t rows, size_t cols, double val) { 
    visitMatrixElements(m, rows, cols, fill, val); 
} 

空指针：

typedef double** Matrix; 
typedef void (*MatrixElementVisitor) (double* element, void *args); 

void visitMatrixElements(Matrix m, size_t rows, size_t cols, MatrixElementVisitor fn, void *args) { 
    if(m) { 
    for(size_t i = 0; i < rows; ++i) { 
     if(m[i]) { 
     for(size_t j = 0; j < cols; ++j){ 
      fn(&m[i][j], args); 
     } 
     } 
    } 
    } 
} 

void fill(double* element, void *args) { 
    if(!args) { 
    return; 
    } 
    *element = *((double*)args); 
} 


void filM(Matrix m, size_t rows, size_t cols, double val) { 
    visitMatrixElements(m, rows, cols, fill, &val); 
} 

也许还存在其他的方式，我想使用静态函数用于访问者函数初始化的变量，也涉及可变参数函数。

感谢您的反馈。