Преобразование указателя на одномерный массив в указатель на двумерный

#эмулятор #массивы #указатели #cpp

В общем, для чего всё это нужно: есть почти полностью реализованный  эмулятор CHIP8.
Оперативная память у него состоит из ячеек, размером в 1 байт, и предоставляет диапазон
адресов от 000h до FFFh. Я её объявил как:

unsigned char memory[0x1000]; 


Видеопамять же находится в той же оперативной памяти с некоторым смещением, и занимает
диапазон от F00h до FFFh.

Если к оперативной памяти удобно обращаться как к одномерному массиву, то к видеопамяти
удобнее обращаться как к двумерному массиву типа bool[][] (потому, что дисплей монохромный,
и его пиксели имеют два состояния — "чёрный" и "белый").

Как правильно и безопасно получить указатель на двумерный массив [32][64] из указателя
на одномерный? Одномерный же массив получить легко:

bool *videomem = (bool *)memory + 0xF00;


А вот двумерный массив уже не получается:

bool *video_mem[64] = (bool *[64])memory + 0xF00;


Можно, конечно, создавать для видеопамяти отдельный массив (и многие программы адекватно
работают), но это снижает точность эмуляции (некоторые программы могут писать напрямую
в видеопамять CHIP8).
    

Ответы

Ответ 1

Попробуйте так:
unsigned char memory[0x1000];

const size_t video_mem_row_size = 64; // или 0x40, раз уж всё в hex
const size_t video_mem_offset = 0xF00;
typedef unsigned char video_mem_row[video_mem_row_size];

video_mem_row* video_mem = (video_mem_row*)(memory + video_mem_offset);

Проверка: http://ideone.com/mpflzb

Если у вас 64 — это размер в битах, и вы оперируете битами, вам, судя по всему, понадобится
немного другой код.
unsigned char memory[0x1000] = {}; // обязательно инициализируйте!

const size_t bits_in_byte = 8;
const size_t video_mem_offset = 0xF00;

const size_t video_mem_row_bitsize = 0x40;
const size_t video_mem_row_stride =
    (video_mem_row_bitsize + (bits_in_byte - 1)) / bits_in_byte;

typedef unsigned char video_mem_row[video_mem_row_stride];

video_mem_row* video_mem = (video_mem_row*)(memory + video_mem_offset);

const size_t video_mem_number_of_rows = 0x20;

bool get_video_bit(size_t row, size_t col)
{
    if (row >= video_mem_number_of_rows || col >= video_mem_row_bitsize)
        throw std::invalid_argument("index");
    unsigned char* p = &video_mem[row][col / bits_in_byte];
    unsigned char mask = ((unsigned char)1) << col % bits_in_byte;
    return *p & mask;
}

void set_video_bit(size_t row, size_t col, bool value)
{
    if (row >= video_mem_number_of_rows || col >= video_mem_row_bitsize)
        throw std::invalid_argument("index");
    unsigned char* p = &video_mem[row][col / bits_in_byte];
    unsigned char mask = ((unsigned char)1) << col % bits_in_byte;
    if (value)
        *p |= mask;
    else
        *p &= ~mask;
}

Проверка: http://ideone.com/2BBcM1

Я бы посоветовал обернуть это в класс. Если хотите, можно написать индексаторы в
духе std::vector.