如何动态分配全局 int*？

Posted 2023-02-16

【中文标题】如何动态分配全局 int*？

【英文标题】：How to allocate a global int* dynamically?

【发布时间】：2019-04-13 21:46:40

【问题描述】：

我正在尝试在 C++ 中执行合并排序代码，为了避免大量内存使用，我想将辅助向量声明为全局变量。您可能知道，使用全局变量策略，使用的空间是 O(1)，而使用另一个空间是 O(N logN)。 但是有一个小问题，我不知道将用于测试我的代码的向量的大小，所以我需要动态分配该全局变量。

我已经尝试过这样做：

这是来自 .h 档案：

void mymergesort_recursive(std::vector<int> &v, SortStats &stats, int i = 0, 
                           int f = 0, bool nouveau = true);
int *aux = nullptr;

这是来自 .cpp 存档：

void mymergesort_recursive(std::vector<int> &v, SortStats &stats, int i, 
                           int f, bool nouveau) 
    if (nouveau) 
        stats.recursive_calls = 1;
        f = int(v.size());
        // Allocates the variable aux according with the vector size. This makes a lot of memory economy.

        aux = new int[f];
     else 
        ...
    
    ...

其实我也试过这个：

aux = (int *)malloc(f * sizeof(int));

aux = static cast <int*>(malloc(f * sizeof(int)));

以及所有导致相同错误的其他尝试和错误可能性:-(

`aux'的多重定义

我在这里的这个论坛中寻找了一些其他问题，但是尽管有很多类似的问题，但我无法准确地提取出解决这个问题的方法。

我认为问题已经解释清楚了，但是如果有什么不清楚的地方，请询问。

【问题讨论】：

你没有。使用全局变量比使用原始指针手动动态内存管理更糟糕。

错误不是来自您发布的行。

@tkausl 在错误行是：“ CMakeFiles/labSorttests.dir/src/mymergesort.cpp.o:/home/mypc/Desktop/Lab3/labsort190322_1014/src/mysortfunctions.h:38: 'aux' 的多重定义" 在这个文件的第 38 行，.h，是这样写的：int* aux = nullptr;

典型的合并排序空间开销为 O(n)。自上而下使用 O(log(n)) 堆栈空间，但这不会影响 O(n) 的整体空间复杂度。如下所述，归并排序可以使用⌈n/2⌉空间，但速度会慢一些。 Block merge sort 很稳定，占用 O(1) 空间，但速度慢了 50%。

【参考方案1】：

错误是您在标题上声明了一个变量。

你应该放在标题上

extern int* aux;

然后你应该在一些 .cpp 中输入：

int* aux= nullptr;

无论如何，您应该认真考虑使用std::vector<int> aux; 而不是int* aux。

它将为您保留元素数量 空置时几乎不会占用任何空间。 它会根据需要增长。 您可以在使用内存之前reserve内存进行优化。 您无需致电delete/free

【讨论】：

是的，正如有人指出的那样，使用全局变量通常是个坏主意。

【参考方案2】：

使用全局辅助向量不会达到 O(1) 的内存空间开销，向量的大小将是您尝试排序的最大向量的大小（或者至少是使用聪明的实现），因此 O(N) 空间开销。

此外，使用全局变量使代码不可重入、非线程安全，并在排序完成后保持开销。

这是一个更好的方法：

编写一个递归mergesort_helper 函数，在合并阶段使用这个临时数组来存储左子数组。 在mergesort 函数中，分配一个大小为(N + 1) / 2 元素的临时数组并将其传递给递归mergesort_helper 函数。 释放临时数组 返回给调用者。