固定大小的 std::vector

Posted 2023-02-21

【中文标题】固定大小的 std::vector

【英文标题】：Fixed size std::vector

【发布时间】：2012-07-04 19:01:06

【问题描述】：

我目前正在改变我访问数据结构的方式，并且我正在审查向量向量的一般情况下的两种解决方案之一。

我的动机很简单；我想要缓存局部性而不放弃我的接口。

我知道我的向量在编译时的最大大小，但它们并不总是达到最大值。常见的情况是80%左右，每个向量的总大小要比较小。 如果我达到那个最大值，我在某处的逻辑上犯了错误，并希望它抛出一个错误。

想到的第一个解决方案是使用带有 std::vector 的池分配器，这似乎是个好主意，但可能有点混乱；之前没有正确使用分配器，我不太确定解决方案。我不太喜欢将数据与其所有者分开存储，我希望实现尽可能透明。

目前，第二种解决方案对我来说很有效，但我想让它变得不那么符合要求。目前是这样的：

class Foo 
public:
        std::array<Bar, 10> bars;
        size_t used;

        // std::vector<Bar> bars; // reserved to 10... maybe

        void add(int var1, int var2) 
                if (used >= bars.size()) throw "Error";
                bars[used] = Bar(var1, var2);
                ++used;

                // std::vector alternative
                // bars.push_back(Bar(var1, var2));
        
        void remove(size_t idx) 
                bars[idx] = bars.back();
                --used;

                // bars.back().~Bar(); // should happen, not sure if safe

                // std::vector alternative
                // bars[idx] = bars.back();
                // bars.pop_back();
        

如前所述，效果很好。但是，如果我想将此解决方案移到其他地方，我宁愿不必再次实现它，并且在破坏方面具有适当的语义（类似于 actual 向量的语义）。

那么，我想知道什么是好的解决方案？目前，我已经开始包装std::array，但它开始变得凌乱，我确信这已经解决了问题。

【问题讨论】：

通过让你的接口采用一个它们无法添加的向量，你破坏了它们。他们首先不应该采用向量，而是采用数组。还是我错过了什么？

目前，我使用的是std::vector，并保留了必要的空间。关键是他们可以随意添加/删除，但不应永远不要超过最大限制。目前这并没有严格执行，因为它并不重要，它只是我可以利用的东西。

所以我猜“改变你的界面”不是一个理想的解决方案？

@Oli Charlesworth，鉴于当前解决方案之间的切换工作只是从std::vector 更改为std::array 并添加使用的元素数量；我希望不必再做任何事情；但是如果我以后想在其他地方做这件事，这将是一笔巨大的财富；正如我所知道的许多情况下，我知道运行时的最大大小，想要向量的灵活性，但需要数组的局部性（特别是如果封装在一个对象中，在经常迭代的 1000 个对象中，如果分配了缓存，则在其中颠簸无处不在）。

您可以使用decltype；这是包装模板的明智风格。您对throw 的使用有问题；你肯定可以抛出适当的异常吗？您调用的析构函数 (this->back().~T();) 错误；您应该将元素保持在有效状态并使用this->back() = T() 重置为默认初始化状态。

【参考方案1】：

请参阅link，了解具有类向量接口的固定大小数据结构的几个选项。特别是，boost::auto_buffer 和 eastl::fixed_vector 对于您的代码来说似乎是可行的选择。

另一种选择是使用 Hinnant 的 stack allocator 和常规的 std::vector，但是 MSVC++ 在编译它时遇到了一些问题。

【讨论】：

该网站现在已死/存档/受保护。

@J.Hirsch 谢谢，FTFY :)

'珍惜它。我上班时无法到达那里；严重过滤的网站真是太痛苦了。

【参考方案2】：

Boost 有一个用于此目的的 MultiArray 类。