如何在 C++ 类中初始化可变大小数组？

Posted 2023-02-23

【中文标题】如何在 C++ 类中初始化可变大小数组？

【英文标题】：How do I initialize a variable size array in a C++ class?

【发布时间】：2014-11-29 15:21:13

【问题描述】：

我有一个类需要存储一个可变大小的数组。理想情况下，这个大小将被定义为给类的构造函数的参数。

我可以定义一个常量，然后使用它，如下所示：

#include <iostream>
#define ARRSIZE 5

class Classy
    private:
        int myarray[ARRSIZE];

    public:
        Classy();
        void printarray();
;

Classy::Classy()
    for(int i = 0; i < ARRSIZE; i++)
        myarray[i] = i * i * 2;
    


void Classy::printarray()
    for(int i = 0; i < ARRSIZE; i++)
        std::cout << myarray[i] << std::endl;
    

但是，我想这样做：

#include <iostream>
class Classy
    private:
        int arraysize;
        int myarray[arraysize];

    public:
        Classy(int parraysize);
        void printarray();
;

Classy::Classy(int parraysize)
    arraysize = parraysize;
    for(int i = 0; i < arraysize; i++)
        myarray[i] = i * i * 2;
    


void Classy::printarray()
    for(int i = 0; i < arraysize; i++)
        std::cout << myarray[i] << std::endl;
    

编译器确实不喜欢我的方法，所以我正在寻找另一种处理方式。

我对这个主题进行了一些谷歌搜索，但我的搜索没有取得成果。我发现this 方法使用动态内存分配来实现。这是我想避免的事情，所以我正在寻找一个不依赖于此的解决方案。很可能（而且我开始认为）它是解决我的问题的唯一优雅解决方案（如果是这种情况，问题当然应该作为重复关闭）。

【问题讨论】：

使用std::vector。

一般来说，对于大多数用途，我不是阵列的忠实拥护者。除非您真的需要它们进行一些感知优化，否则std::vector 是您的朋友，并且更有可能随着您的需求变化而变化。但是您可以使用 std::array ... 方便的 C++ 替代 C 数组。

@HostileFork：std::array 不是可变大小。 std::unique_ptr<T[]> 是在构造时设置大小的数组的标准组件。 std::vector<T> 用于在其生命周期内大小可以变化的数组。

更一般地说：您想了解new（啊，当然还有delete）的动态分配。

@BenVoigt 是的，我很清楚。但我最近讨论了这个问题，some people rabidly insist they want an array。去搞清楚。不要向信使开枪。

【参考方案1】：

需要使用动态分配，因为sizeof (Classy) 必须是编译时常量。对象的内部大小无法增长。但动态分配不必像该链接所暗示的那样复杂。

你可以这样做：

#include <memory>
class Classy

    private:
        int arraysize;
        std::unique_ptr<int[]> myarray;

    public:
        Classy(int parraysize);
        void printarray();
;

Classy::Classy(int parraysize)
    : arraysizeparraysize
    , myarraynew int[arraysize]

    for(int i = 0; i < arraysize; i++)
        myarray[i] = i * i * 2;
    


#include <iostream>
void Classy::printarray()

    for(int i = 0; i < arraysize; i++)
        std::cout << myarray[i] << std::endl;
    

这将允许大小在创建时发生变化，并在之后固定。 std::unique_ptr 会在你的对象死亡时自动销毁数组内容。

【参考方案2】：

你想用模板来解决这个问题：

#include <array>

template<std::size_t ArraySize>
class Classy final

public:
    static const std::size_t size = ArraySize;

    /* The rest of your public interface here */
private:
    std::array<int, ArraySize> m_array;
;

然后你可以像这样使用你的类：

int main()

    Classy<5> hasArrayOfFiveElements;
    return 0;

您可以选择不使用 std::array，而不是使用 c 样式的数组。但是我们正在编写 C++，所以让我们使用我们可用的更好的语言工具:)

【讨论】：

这不会让您按照问题的要求“将大小传递给构造函数”。

【参考方案3】：

好吧，我认为在使用经典数组时不使用动态内存分配是无法做到的，但你可以使用 std::vector。你可以这样做：

#include <iostream>
class Classy
    private:
        int arraysize;
        std::vector<int> myArrayOfInts;

    public:
        Classy(int parraysize);
        void printarray();
;

Classy::Classy(int parraysize)
    arraysize = parraysize;
    for(int i = 0; i < arraysize; i++)
        myArrayOfInts.push_back(i * i * 2);
    


void Classy::printarray()
    for(int i = 0; i < myArrayOfInts.size(); i++) //you could also use arraysize, but then you
        std::cout << myArrayOfInts[i] << std::endl;//must update it when you add or remove any
                                                  // element from vector

【讨论】：

std::vector 需要一个类型

是的，当然，我忘记写了 :D 谢谢，我已经更新了。

为什么用int arraysize;跟踪std::vector的大小？不能只用vector的size()方法吗？

你可以。我试图尽可能少地编辑操作的代码。但最好用 size 方法。

【参考方案4】：

您需要使用new[] 动态分配您的数组，然后在您的析构函数中使用delete[]。或者，使用std::vector<int> 和reserve 传递给构造函数的数量。还有一种方法是使您的类模板化，将size_t 参数用于您希望它拥有的元素数量，但这完全消除了它的动态方面（您还不如使用std::array点。

我知道您希望避免动态分配，但这是做您想做的最有效的方式（因为vector 可能占用比您预期更多的空间）。