C语言读取CSV存入二维数组后无法正确访问值的问题求助

我是C语言初学者，正在完成一个学校项目：将家庭分配到节日的不同日期，分配需满足人数等约束条件。我们有指定格式的CSV文件，为实现分配函数、约束及目标函数，我将CSV数据存入名为matrix的二维数组，以获取每个家庭的人数和日期偏好，并实现了read_csv_file函数（不存储表头）。但遇到两个问题：

• 无法正确访问二维数组的值，在choose_random_numbers函数中打印matrix[5][~]时，每次输出的数值都不一样
• 实现从家庭偏好中随机选日期的choose_random_numbers函数时，有时会分配不在偏好中的日期

CSV数据示例 #

family_size;preference1;preference2;preference3;preference4;preference5
3; 6; 4; 3; 2; 0
3; 3; 1; 0; 2; 4
4; 3; 2; 0; 6; 4
3; 4; 5; 1; 0; 3
8; 2; 0; 5; 1; 6
5; 1; 0; 4; 6; 2

相关代码 #

读取CSV文件的函数 #

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <time.h>
#include <float.h>

#define MAX_LINE_LENGTH 1000
#define MAX_NUM_VALUES 6

int read_csv_file(char *filename, int matrix[][MAX_NUM_VALUES], int *num_rows) {

    FILE *fp;
    char line[MAX_LINE_LENGTH];
    int row = 0, col = 0;

    // open the file for reading
    fp = fopen(filename, "r");
    if (fp == NULL) {
        printf("Error opening file %s\n", filename);
        return 0;
    }

    // count the number of rows in the file
    while (fgets(line, MAX_LINE_LENGTH, fp) != NULL) {
        (*num_rows)++;
    }

    // reset file pointer to the beginning of the file
    fseek(fp, 0, SEEK_SET);

    // ignore the first line of the file
    fgets(line, MAX_LINE_LENGTH, fp);

    // store the values from the file into the matrix
    while (fgets(line, MAX_LINE_LENGTH, fp) != NULL) {
        char *token = strtok(line, ";");
        col = 0;
        while (token != NULL && col < MAX_NUM_VALUES) {
            matrix[row][col++] = atoi(token);
            token = strtok(NULL, ";");
        }
        row++;
    }

    // close the file
    fclose(fp);

    return 1;
}

随机分配日期的函数 #

void choose_random_numbers(int matrix[][MAX_NUM_VALUES], int num_rows, int *random_numbers, int *count_days) {

    int satisfied = 0;

    srand(time(NULL));

    while (!satisfied) {

        // Reset count_days to zero
        memset(count_days, 0, sizeof(int)*7);

        for (int i = 0; i < num_rows; i++) {
            // choose random index from 1 to 5
            int rand_index = rand() % (MAX_NUM_VALUES - 1) + 1;
            
            int day = matrix[i][rand_index];
            random_numbers[i] = day;
        
            for (int j = 1; j < 6; j++) {
                if (day == matrix[i][j]) {
                    satisfied = 1;
                }
                else{
                satisfied = 0;
                }
            }

            count_days[day]+=matrix[i][0];
        }

        satisfied = 1;
          
        printf("test: %d", matrix[5][2]);


}

主函数 #

int main() {

    char *filename = "pb40.csv";
    int num_rows = 0;
    int matrix[MAX_LINE_LENGTH][MAX_NUM_VALUES];

    if (!read_csv_file(filename, matrix, &num_rows)) {
        return 1;
    }
    int random_numbers[MAX_NUM_VALUES];
    int count_days[7];

    choose_random_numbers(matrix, num_rows, random_numbers, count_days);
   

    return 0;
}

问题原因及修复方案 #

1. 二维数组访问异常（matrix[5][~]值不稳定） #

• 原因：read_csv_file统计行数时包含了表头，导致num_rows值为总行数（表头+数据行），但后续实际只读取了num_rows-1行数据。主函数中random_numbers数组大小为MAX_NUM_VALUES，当数据行数量超过这个值时，会触发数组越界，破坏matrix的内存空间，导致读取值异常。另外choose_random_numbers末尾强制设置satisfied=1，会让循环提前终止，但越界操作已经造成内存损坏。
• 修复：
  • 修改行数统计逻辑，跳过表头再统计数据行：

    // 先读取表头，再统计数据行
    fgets(line, MAX_LINE_LENGTH, fp);
    while (fgets(line, MAX_LINE_LENGTH, fp) != NULL) {
        (*num_rows)++;
    }
    fseek(fp, 0, SEEK_SET);
    fgets(line, MAX_LINE_LENGTH, fp); // 再次跳过表头准备读取数据
    

  • 主函数中random_numbers的大小应匹配实际数据行数：

    int random_numbers[num_rows]; // 使用变长数组，或用malloc动态分配内存
    

2. 随机分配不在偏好中的日期 #

• 原因：日期合法性检查的循环逻辑错误，循环会遍历所有5个偏好项，最后一次比较的结果会覆盖satisfied的值——即使day是合法偏好，只要最后一个偏好不匹配，satisfied会被设为0，导致错误判断。另外内存越界也会导致matrix中存储的偏好值异常。
• 修复：
  • 修改合法性检查逻辑，找到匹配项后立即终止循环：

    satisfied = 0; // 初始化为不合法
    for (int j = 1; j < 6; j++) {
        if (day == matrix[i][j]) {
            satisfied = 1;
            break; // 找到匹配直接退出循环
        }
    }
    // 如果不合法，重新处理当前家庭
    if (!satisfied) {
        i--;
        continue;
    }
    

  • 删除choose_random_numbers末尾的satisfied = 1，让循环条件正确判断所有家庭是否都分配了合法日期。

其他潜在问题修复 #

• 将srand(time(NULL))移到主函数中，避免每次循环重新初始化随机数生成器，导致随机数重复。
• 确保日期范围在0-6之间，避免count_days数组越界。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Raphael42