c - 如何在C中将数字矩阵打印成字符串？

Question

假设我们有一个 C 语言矩阵(二维数组)。

我想知道如何将矩阵打印到 C 中的字符串中。

例如，如果我有

double M[2][2]={{1.2,3.4},{3.14,2.718}}

我想得到这样的字符串:

"1.200  3.400\n3.140  2.718"

可以打印为

1.200 3.400
3.140 2.718

如果打印到屏幕，问题会变得更容易，因为我们不需要考虑缓冲区大小。但是，当打印到字符串时，如果我想使用“sprintf”等函数，似乎很难知道字符串缓冲区应该有多大。

我搜索了 google 和 stackoverflow，但我得到的几乎所有内容都是关于如何将字符串转换为数字......

如何用 C 语言做到这一点？有库吗？

你能帮忙吗？谢谢!

编辑: “snprintf”解决方案非常适合只有一个数字的情况。 但对于矩阵，应该使用循环来遍历每个元素。 然后在每个循环中向字符串添加一点。这可以与“snprintf”一起使用吗？

Answer 1

您需要分两步执行此操作，首先计算容纳字符串的总大小，然后分配它并组成字符串。可以在这样的函数中完成:

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

#define ARRAY_SIZE(a) (sizeof(a) / sizeof(*a))

static char * matrix2D_to_string(const double *matrix, size_t rows, size_t columns)
{
    const char format[] = "%f";
    const char column_separator[] = "  ";
    const char row_separator[] = "\n";

    int *column_widths = NULL;
    size_t r = 0, c = 0;
    char *buffer = NULL, *p = NULL;
    size_t size = 0;

    if (!rows || ! columns) {
        errno = EINVAL;
        return NULL;
    }

    // calculate maximum width for each column
    column_widths = (int *)calloc(columns, sizeof(*column_widths));
    for (r = 0; r < rows; ++r) {
        for (c = 0; c < columns; ++c) {
            char buf[256];
            int width = sprintf(buf, format, matrix[r * columns + c]);
            if (width > column_widths[c]) {
                column_widths[c] = width;
            }
        }
    }

    // calculate total buffer size...

    // ... values
    for (c = 0; c < columns; ++c) {
        size += column_widths[c] * rows;
    }
    // ... column separators
    size += (columns - 1) * strlen(column_separator);
    // ... row separators
    size += (rows - 1) * strlen(row_separator);
    // ... nul terminator
    ++size;

    // make the string
    buffer = (char *)malloc(size);
    p = buffer;
    for (r = 0; r < rows; ++r) {
        if (r) {
            strcpy(p, row_separator);
            p += strlen(row_separator);
        }
        for (c = 0; c < columns; ++c) {
            if (c) {
                strcpy(p, column_separator);
                p += strlen(column_separator);
            }
            int width = sprintf(p, format, matrix[r * columns + c]);
            p += width;
            if (width < column_widths[c]) {
                width = column_widths[c] - width;
                memset(p, ' ', width);
                p += width;
            }
        }
    }
    *p = '\0';

    // cleanup
    free(column_widths);

    return buffer;
}

int main()
{
    double M[3][2]={{1.2,3.4},{3.14,2.718},{100.999,0.000005}};

    char *s = matrix2D_to_string((const double *)M, ARRAY_SIZE(M), ARRAY_SIZE(M[0]));

    puts(s);

    free(s);

    return 0;
}

打印:

1.200000    3.400000
3.140000    2.718000
100.999000  0.000005