Ｃ言語★

質問

012　　　012
123 × 123
234　　　234

を計算させるために以下の関数と表示するプログラムを作りました。
しかし、セグメントエラーで実行できません。

関数

void matprod(int nrow,int ncol,double **a,double **b,double ** prod){

int i,j,k;

for(i=0;i<nrow;i++){
for(j=0;j<ncol;j++){
for(k=0;k<ncol;k++){ prod[i][j]=a[k][j]*b[i][k];}
}
}
return ; }

表示部分

matprod(3,3,a,b,prod);
for(i=0;i<nrow;i++){
for(j=0;j<ncol;j++){
printf("%d",prod[i][j]); //３*３の計算をして、答えを表示する。
}}

この中に間違えがあると思うのですが、いくらチェックしても分かりません。＞＜

お願いです。
どなたか、間違いを分かる方がいらっしゃったら教えてください！！

回答No.3

Oh-Orange · ベストアンサー

★追記。
・ちょっと同じような処理を書いてみました。
　解説はしませんのでソースを読み取ってみて下さい。
　でも注目して欲しい点は
　(1)new_matrix 関数の行列確保
　(2)free_matrix 関数の行列解放
　(3)disp_matrix 関数の行列表示
　の３つです。
・２次配列を動的に確保していますが malloc(calloc)、free の回数が少ないです。
　この方法ならメモリ不足で free したり、行列解放の free の回数がわずか 2 回です。
　過去質問を参考にどうぞ。
　http://oshiete1.goo.ne.jp/qa3022605.html→『callocで二次元配列を作成するには？』
・では下のソースをご覧下さい。

ソース:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

// 行列の確保
double **new_matrix( int nrow, int ncol )
{
　double **aa;
　double *a;
　int i;

　if ( (aa = (double **)calloc(nrow + 1,sizeof(double*))) != NULL ){
　　if ( (a = (double *)calloc(nrow * ncol,sizeof(double))) != NULL ){
　　　for ( i = 0 ; i < nrow ; i++ ){
　　　　aa[ i ] = &a[ i * ncol ];
　　　}
　　　aa[ nrow ] = NULL;　　// 行数の末尾判定の工夫
　　　return aa;　　　　// 正常
　　}
　　free( aa );
　}
　return NULL;　　　　　// 確保エラー
}

// 行列の解放
void free_matrix( double **a )
{
　if ( a != NULL ){
　　free( a[0] );
　　free( a );
　}
}

// 行列の表示
void disp_matrix( double **a, int nrow, int ncol )
{
　int x, y;

　for ( y = 0 ; y < nrow ; y++ ){
　　for ( x = 0 ; x < ncol ; x++ ){
　　　printf( "%.f ", a[y][x] );
　　}
　　printf( "\n" );
　}
　printf( "\n" );
}

// 行列の初期化(ダミーセット)
void dummy_matrix( double **a, int nrow, int ncol )
{
　int x, y;

　for ( y = 0 ; y < nrow ; y++ ){
　　for ( x = 0 ; x < ncol ; x++ ){
　　　a[ y ][ x ] = ncol * y + x;
　　}
　}
}

// 行列処理
void matprod( int nrow, int ncol, double **a, double **b, double **prod )
{
　int i, x, y;

　for ( y = 0 ; y < nrow ; y++ ){
　　for ( x = 0 ; x < ncol ; x++ ){
　　　for ( i = 0 ; i < ncol ; i++ ){
　　　　prod[ y ][ x ] = a[i][x] * b[y][i];
　　　}
　　}
　}
}

// メイン関数
int main( void )
{
　int success = 0;　// 成功フラグ
　int nrow = 3;　　// 行数
　int ncol = 3;　　// 列数
　double **a, **b, **prod;

　// 3×3行列を3つ確保
　if ( (a = new_matrix(nrow,ncol)) != NULL ){
　　if ( (b = new_matrix(nrow,ncol)) != NULL ){
　　　if ( (prod = new_matrix(nrow,ncol)) != NULL ){
　　　　// aの初期化,表示
　　　　dummy_matrix( a, nrow, ncol );
　　　　disp_matrix( a, nrow, ncol );
　　　　// bの初期化,表示
　　　　dummy_matrix( b, nrow, ncol );
　　　　disp_matrix( b, nrow, ncol );
　　　　// 行列の計算,表示
　　　　matprod( nrow, ncol, a, b, prod );
　　　　disp_matrix( prod, nrow, ncol );
　　　　success = 1;
　　　　free_matrix( prod );
　　　}
　　　free_matrix( b );
　　}
　　free_matrix( a );
　}
　if ( success == 0 ){
　　printf( "3×3行列をメモリ確保できませんでした。\n" );
　　return 1;
　}
　return 0;
}
以上。

回答No.4

Oh-Orange

★追記。
＞肝心の計算結果が出てきません。。＞＜・・。
　↑
　これって計算結果が正しくないという意味ですか？
・matprod 関数は行列の掛け算ですよね？
　だとすると行列の計算ロジックが間違っていますね。
　間違い⇒prod[ y ][ x ]　= a[i][x] * b[y][i];
　正しい⇒prod[ y ][ x ] += a[i][x] * b[y][i];
　となりませんか。
・以上。回答 No.3 の matprod 部分も修正して下さい。

参考URL：

http://www.geocities.jp/supermisosan/matrixmultiply.html

お礼

Oh-Orangeさん。

何度も私の初歩的な質問にご回答ありがとうございました。

無事にプログラムを作成することができました！！

プログラミングが楽しく思えました★

Oh-Orangeさんみたいな人がこの教えてgooにいることを嬉しく思います＞＜

本当にありがとうございます！！！

回答No.2

Oh-Orange

★アドバイス
＞肝心の計算結果が出てきません。。＞＜・・。
　↑
　これは正しい計算結果が出ないのでしょうか？
　それとも全く計算結果が表示されないのでしょうか？
　どういう意味？
＞助けてください！！！！
　↑
　どこの何を。
　せめてどの関数のどの場所か補足してくれないとね。
　行列プログラムのようですね。
　行列の計算方法を忘れてしまいました。
・とりあえず prod がメモリ確保されていないのでバグとなっています。
　行列の為に２次配列を動的確保しているのならば matprod 関数の引数は最初の方法に
　戻して下さい。それであっているので。
　ちなみに『セグメントエラーで実行できません。』というのは prod が確保されていない
　エラーです。これが原因でした。
　まずはソースを最初の『double **a』に引数を戻してから prod を new_matrix 関数で
　確保して下さい。
・以上。

回答No.1

Oh-Orange

★関数の引数定義を修正しましょう。
・間違い⇒double **a
　正しい1⇒double (*a)[3]
　正しい2⇒double a[3][3]
　※同様に『b』『prod』も修正します。

もう一つの方法:
・配列の要素が可変の場合は引数を『**a』として
　for ( k = 0 ; k < ncol ; k++ ){
　　double aa = a[ k * ncol + j ];
　　double bb = b[ i * ncol + k ];
　　prod[ i * ncol + j ] = aa * bb;
　}
　と配列位置を計算してアクセスします。
・以上。

補足

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

double * vector;
double ** matrix;

double * new_vector(int n); /* n×1 ベクトルの作成　*/
double ** new_matrix(int nrow, int ncol); /* nrow行ncol列の行列の作成　*/
void free_vector(double * v); /* ベクトルの消去　*/
void free_matrix(double ** a); /* 行列の消去　*/
void vecprint(double * v, int n); /* n×1 ベクトルの表示　*/
void matprint(double ** a, int ncol); /* 行列の表示　*/
/* ベクトルv1とベクトルv2の和をベクトルsumに代入する　*/
void vecsum(int n, double * v1, double * v2, double * sum);
void matprod(int nrow,int ncol,double a[3][3],double b[3][3],double prod[3][3]);

int main()
{
int i, j, nrow, ncol;
double *v1, *v2, *v3;
double **a,**b,**prod;

nrow = 3; /* 行の数 */
ncol = 3; /* 列の数 */
a = new_matrix(nrow, ncol); /* 行列を作る */
for (i = 0; i < nrow; i++)
for (j = 0; j < ncol; j++)
a[i][j] = 1.0 * i + j; /* 行列の要素の代入　*/

printf("%d × %d 行列:\n", nrow, ncol);
matprint(a, ncol); /* 出力 */

b = new_matrix(nrow, ncol); /* 行列を作る */
for (i = 0; i < nrow; i++)
for (j = 0; j < ncol; j++)
b[i][j] = 1.0 * i + j; /* 行列の要素の代入　*/

printf("%d × %d 行列:\n", nrow, ncol);
matprint(b, ncol); /* 出力 */

matprod(3,3,a,b,prod);
for(i=0;i<nrow;i++){
for(j=0;j<ncol;j++){
printf("%lf",prod[i][j]); //３*３の計算をして、答えを表示する。
}}
return;
}

double * new_vector(int n)
{
double * v;

v = malloc(sizeof(double) * n);
if (v == NULL){
fprintf(stderr, "\n記憶領域不足.\n"); exit;
}
return v;
}

double ** new_matrix(int nrow, int ncol)
{
int i;
double ** a;

a = malloc((nrow + 1) * sizeof(void *));
if (a == NULL){
fprintf(stderr, "\n記憶領域不足.\n"); exit;
}
for (i = 0; i < nrow; i++) {
a[i] = malloc(sizeof(double) * ncol);
if (a[i] == NULL) {
while (--i >= 0) free(a[i]);
free(a);
fprintf(stderr, "\n記憶領域不足.\n"); exit(EXIT_FAILURE);
}
}
a[nrow] = NULL; /* 行の数を自動判断するための工夫 */
return a;
}

void free_vector(double * v)
{
free(v);
}

void free_matrix(double ** a)
{
double ** b;

b = a;
while (*b != NULL) free(*b++);
free(a);
}

void vecprint(double * v, int n)
{
int j;

for (j = 0; j < n; j++) {
printf("%0.f ", v[j]);
}
printf("\n");
}

void matprint(double ** a, int ncol)
{
int i;

for (i = 0; a[i] != NULL; i++) {
vecprint(a[i], ncol);
}
}

void vecsum(int n, double * v1, double * v2, double * sum)
{
int i;

for(i=0; i<n; i++)
sum[i] = v1[i] + v2[i];
return;

}

void matprod(int nrow,int ncol,double a[3][3],double b[3][3],double prod[3][3]){

int i,j,k;

for(i=0;i<nrow;i++){
for(j=0;j<ncol;j++){
for(k=0;k<ncol;k++){ prod[i][j]=a[k][j]*b[i][k];}

}
}
}

このプログラムを動かそうとしています。
セグメントエラーはなくなったのですが・・・。
肝心の計算結果が出てきません。。＞＜・・。
助けてください！！！！