¿Cómo leer un arreglo bidimensional usando punteros? C
¡Necesitas usar aritmética de puntero!
La forma para acceder al contenido de un array bidimensional es usando aritmética de puntero. Es más, el compilador lo usa de forma implícita.
Ejemplo:
int i = 1, j = 1;
int a[2][2];
a[i][j] = 10;
En este caso para poder asignar el número 10
en una determinada columna de la matriz, el compilador deberá traducir el código a[i][j]
de esta forma:
*(a + i * 2 * sizeof(int) + j * sizeof(int)) = 10
Para explicar esta aritmética imaginemos que la matriz se refleja así en memoria:
//Direcciones de memoria:
col0 col1
0x4 0x8 //-> fila 0
0x12 0x16 //-> fila 1
Esta expresión:
a + i * 2 * sizeof(int)
Es la que nos permite acceder a la dirección base (la del primer elemento) de cada fila.
Entonces, si i = 1
, debemos multiplicar el tamaño de columnas de la matriz por el tamaño de bytes que ocupa cada elemento del array bidimensional y al final sumar el resultado con la dirección que haga referencia a
(que básicamente es un alias de la dirección del primer elemento del array 2D). Al evaluar nos queda esto:
0x4 + 1 * 2 * 4 =
0x4 + 8 =
0x12
Interesante, nos dio la dirección 0x12
, claro esta corresponde al primer elemento de la segunda fila. Sin embargo, si sumamos el resultado de la anterior expresión por el resultado de esta expresión (claro asumiendo que j = 1
):
j * sizeof(int)
1 * 4 =
> 4
Nos da como resultado la dirección 0x16
y justamente esta es la dirección que necesitamos para poder asignarle el número 10
.
Entonces, ¿para que nos sirve todo esto?
Pues para responder esta pregunta:
¿Cómo leer un arreglo bidimensional usando punteros? C
El código quedaría así:
void leer(int * a)
{
int i;
for(i = 0;i < N; i++)
{
for(int j = 0; j < M; j++)
{
printf("\nIngresa el valor [%d,%d]\t", i, j);
scanf("%d", a + i* M + j);
}
}
}
Y la forma de invocar la función sería así:
#include <stdio.h>
#define N 3 //Cantidad de filas
#define M 4 //Cantidad de columnas
void leer(int*);
int main()
{
int m[2][2] =
{
{1, 5},
{10, 5}
};
leer((int*)m);
return 0;
}
Recorrer el array bidimensional a través de un puntero simple es tedioso, porque debes usar aritmética de puntero manualmente e incluso, el compilador gcc da una advertencia en esta línea:
leer((int*)m);
Por esa razón le hice un casting para engañar al compilador, ya que recomienda que declare el parámetro de la función leer
de esta forma:
void leer(int[][M]);
Claro, al declarar de esta manera el parámetro no necesitamos usar aritmética de puntero porque el compilador lo hace de forma implícita.
Por esa razón, sería más seguro si recorres el array bidimensional de esta forma:
void leer(int a[][M])
{
int i;
for(i = 0;i < N; i++)
{
for(int j = 0; j < M; j++)
{
printf("\nIngresa el valor [%d,%d]\t", i, j);
scanf("%d", &a[i][j]);
}
}
}
Actualización
Respondiendo a esta pregunta:
¿En la traducción a puntero *(a + i * 2 * sizeof(int) + j * sizeof(int)) = 10, el valor de a es 0?
El identificador a
solo es un alias (esto es para poderlo identificar de una mejor manera) de la dirección de memoria del primer elemento del array bidimensional. En nuestro ejemplo que habíamos propuesto anteriormente, sería la dirección 0x4
.
//Direcciones de memoria:
col0 col1
0x4 0x8 //-> fila 0
0x12 0x16 //-> fila 1
En este ejemplo, a
es un alias de la dirección 0x4
.
¿Para la dirección [0][0] del arreglo, sería el 0 en la cadena de dirección de memoria?
Si tuviéramos una sentencia así:
a[0][0] = 10;
Sería traducido de esta forma:
*(a + 0 * 2 * sizeof(int) + 0 * sizeof(int)) = 10
Al evaluar esta expresión, nos daría como resultado (seguiré con el diagrama de memoria que mostré anteriormente):
0x4 + 0 + 0
0x4
¡Exactamente! Da como resultado la dirección de memoria del primer elemento del array. Esto quiere decir que el compilador no necesita usar toda esta aritmética:
*(a + 0 * 2 * sizeof(int) + 0 * sizeof(int)) = 10
Simplemente debe traducirlo a:
*(a)
Nota: En nuestro ejemplo, el identificador a
no es un puntero y esto se debe porque no ocupa memoria. Para más información, mirar este hilo.