Zeilenweiser Array-Index, Offset und Byteadresse

Dieser Rechner wandelt Koordinaten eines mehrdimensionalen Arrays in die eindeutige lineare Position einer zusammenhängenden, zeilenweisen C-Speicherordnung um. Geben Sie die Dimensionen von der äußersten bis zur innersten Achse, den passenden nullbasierten Index jeder Achse, die Elementgröße in Byte und optional eine Basisadresse ein. Das Ergebnis zeigt die Schrittweite jeder Achse, jeden Indexbeitrag, den Element- und Byte-Offset sowie die endgültige Byteadresse und eignet sich zur Kontrolle von Zeigerarithmetik und abgeflachten Puffern.

Dimensionen und Indizes in gleicher Achsenfolge eingeben

Führen Sie die Dimensionsgrößen von der äußersten bis zur innersten Achse auf, genau wie in der Deklaration oder Array-Form. Für ein Array aus 3 Ebenen, 4 Zeilen und 5 Spalten geben Sie 3, 4 und 5 ein. Danach folgt für jede Dimension ein nullbasierter Index in derselben Reihenfolge.

Die Koordinate der zweiten Ebene, dritten Zeile und vierten Spalte lautet somit 1, 2 und 3. Dimensionsgrößen müssen positive Ganzzahlen sein; jeder Index muss mindestens null und kleiner als die zugehörige Dimension sein. Der Rechner weist abweichende Ränge und Koordinaten außerhalb der Grenzen zurück, anstatt unbemerkt eine Adresse außerhalb des Arrays zu erzeugen.

Auch die Elementgröße ist erforderlich, weil ein Elementindex allein noch keine Byteposition bestimmt. Verwenden Sie die tatsächliche Speicherbreite, etwa vier Byte für eine übliche 32-Bit-Ganzzahl oder acht Byte für einen double-Wert. Wenn Ihnen der Array-Anfang bekannt ist, tragen Sie diese nicht negative Basisadresse ein.

Andernfalls belassen Sie null und verstehen das Ergebnis als relativen Offset vom Anfang.

Die zeilenweise Schrittweitenberechnung nachvollziehen

Bei zeilenweiser Ordnung liegt die letzte Achse zusammenhängend im Speicher. Ein Schritt auf dieser Achse bewegt sich daher genau um ein Element, sodass ihre Schrittweite eins beträgt. Die Schrittweite jeder früheren Achse ist das Produkt aller rechts davon stehenden Dimensionen.

Bei 3 mal 4 mal 5 lauten die Schrittweiten 20, 5 und 1: Eine Ebene überspringt vier Zeilen mit je fünf Elementen, eine Zeile überspringt fünf Elemente und eine Spalte genau eines. Das Werkzeug multipliziert jeden Index mit der Schrittweite seiner Achse und gibt diese Produkte als Beiträge aus. Ihre Summe ergibt den nullbasierten linearen Index.

Für 1, 2 und 3 lautet die Rechnung 1 mal 20 plus 2 mal 5 plus 3 mal 1 und ergibt 33. Die Zwischenwerte machen das Ergebnis prüfbar und decken häufige Fehler wie umgekehrte Dimensionen oder spaltenweise Multiplikatoren auf. Sämtliche Operationen verwenden geprüfte Ganzzahlen.

Überschreitet ein Produkt oder eine Summe den sicheren JavaScript-Ganzzahlbereich, folgt ein Eingabefehler statt einer gerundeten Adresse.

Den Elementindex in eine Byteadresse umrechnen

Ein linearer Index zählt Elemente und keine Bytes. Für den Byte-Offset multiplizieren Sie ihn mit der Elementgröße. Das Element mit Index 33 beginnt bei acht Byte großen Elementen 264 Byte nach dem Array-Anfang.

Die Endadresse entsteht durch Addition dieses Offsets zur angegebenen Basisadresse: Bei der Basis 4096 beginnt das Element an Adresse 4360. Die Antwort hält linearen Index, Byte-Offset, Basis- und Endadresse getrennt, damit Sie jede Stufe mit Quellcode, Debugger, Binärformatspezifikation oder einer GPU-Pufferberechnung vergleichen können. Die Adresse wird als exakte Dezimalzahl innerhalb des sicheren Ganzzahlbereichs ausgegeben; der Rechner greift weder auf Speicher zu noch untersucht er einen laufenden Prozess.

Vorausgesetzt wird ein dichtes, zusammenhängendes Array ohne Zwischenraum zwischen Elementen oder Zeilen. Zeilen mit Pitch, explizite führende Dimensionen, Teilansichten oder benutzerdefinierte Schrittweiten benötigen ihre tatsächlichen physischen Werte.