使用通用矢量大小类型的最佳方法是啥？

Posted 2023-02-21

【中文标题】使用通用矢量大小类型的最佳方法是啥？

【英文标题】：What is the best way to use a common vector size type?使用通用矢量大小类型的最佳方法是什么？

【发布时间】：2012-01-11 18:12:02

【问题描述】：

创建模板化矢量类时，允许使用其大小类型的最佳方式是什么？从我收集到的信息来看，似乎是为真正的向量类创建一个接口，然后使用它。比如

for(VectorBase::size_type i = 0; i < test1.size(); ++i)

这比

有优势

for(Vector<int>::size_type i = 0; i < test1.size(); ++i)

用于使代码更简洁，并且不必知道 Vector 的模板类型（以防它发生变化）。

我的实现示例（如果有更好的方法，这是我创建它的方法）。

class VectorBase

public:
    typedef unsigned int size_type;

protected:
    size_type mCount;

public:
    VectorBase()  mCount = 2;  
    virtual ~VectorBase() = 0  
    size_type size() const  return mCount; 
;

template<typename Type>
class Vector : public VectorBase

public:
    Vector() : VectorBase()  
    ~Vector()  
;

int main(void)

    Vector<int> test1;

    for(VectorBase::size_type i = 0; i < test1.size(); ++i)
    
        cout << i << endl;
    

    system("PAUSE");

    return(0);

（注意：请不要把它变成“Just use xxx vector class”）。

【问题讨论】：

如果发现您希望 size_type 依赖于您的模板参数会怎样？

我更喜欢通过迭代器访问而不是索引访问——它更通用、更灵活，除非实际的索引值本身具有某种意义。

@Grizzly，我不担心我的 size_type 来自模板参数。它永远是一样的。

@Kerrek SB，我同意大多数情况下应该使用迭代器。这是为了演示 size_type 的使用方式，并且想知道应该以哪种方式访问​​它。

【参考方案1】：

不必知道 Vector 的模板类型（以防它发生变化）。

如果您担心容器类型发生变化，可以：

为其创建一个 typedef，因此 test1 使用循环中使用的相同类型名称声明，但该名称表示的类型将来可能会更改。 编写适当的泛型函数，因此容器的类型是模板参数T 或其他类型，并且您使用typename T::size_type 作为i 的类型。然后，如果类型发生变化，您的代码就会应对。

（1）的例子：

typedef vector<int> test_type;
test_type test1;
// populate the vector
for (test_type::size_type i = 0; i < test1.size(); ++i) std::cout << i << '\n';

(2)的例子：

template <typename Container>
void print_indexes(const Container &test1) 
    for (typename Container::size_type i = 0; i < test.size(); ++i) 
        std::cout << i << '\n';
    

替代解决方法：

1) 只需使用std::size_t。有点作弊，因为原则上我认为vector<bool> 可以有多个SIZE_MAX 元素，但没有“正确”的向量可以比这更大。

2)（仅限 C++11）使用 auto 作为 i 的类型

for (auto i = test.size(); i != 0; --i) std::cout << (test.size() - i) << '\n';

或

for (decltype(test.size()) i = 0; i < test1.size(); ++i) ...

我个人会遵循标准库中使用的样式，而不是为容器类模板使用公共基类。

【讨论】：

另一个人提到了你的第二点，我很感兴趣。如果我要删除 VectorBase，那么模板是“template”，我怎么能轻松向用户公开类型？

@mmurphy：通常类似于template<typename Type, typename SizeType = unsigned int> class myvector public: typedef Type value_type; typedef SizeType size_type; ;。

我怎样才能轻松访问 size_type 值呢？看起来我需要做一些类似“Vector::size_type”（当我的类型是 int 时）的事情，这部分是我关心的，尽管它可能是唯一的方式。

【参考方案2】：

我认为没有最好的方法。 :-)

通过将某些部分移至公共基类，您可以简化接口，但您也可以选择模板的派生类或特化。

例如，如果您希望 vector<char> 包含大量字符，则可能需要 long long 大小类型。 vector<my_huge_type> 的潜在专业化可能只需要 int？

我们是否应该预先决定 unsigned int 总是足够好？也许，也许不是。经常设计界面以在复杂性和灵活性之间找到良好的平衡。

【讨论】：

你提出了一个很好的观点。因此，如果我要删除 VectorBase，然后让模板为“template”，我怎样才能轻松地将类型公开给用户？

std::vector 有一个 typedef（没有作为模板参数的类型）。如果他们想要（不太可能:-)，这允许专业化具有不同的 typedef。通过将其设为模板参数，您可以允许Vector<char, int> 和Vector<char, long>，这似乎是太多 的灵活性。 :-)

@Bo：带符号的大小类型绝对是太灵活了！

我非常怀疑是否存在，但有没有办法只有无符号大小？

我使用带符号的类型只是为了表明它是一个让 size_type 与 ptrdiff_t 相同的选项。标准容器没有这个部分是因为这会将 vector 限制为“仅”一半的地址空间，部分是因为标准委员会对于什么是真正的最佳选择没有达成共识.

【参考方案3】：

既然已经有了完美的Vector，为什么还要重写？

如果您确实必须从 VectorBase 继承，但最好给 VectorBase 一个受保护的析构函数而不是一个公共虚拟析构函数，因为现在您已经给 Vector 一个 v-table。

顺便说一句，纯虚拟析构函数的语法不是标准的。

在每个向量模板中保留 size_type 的 typedef 没有编译器开销（即膨胀），因此移动它不会有很大的优势。

【讨论】：

@CashCow，我的最后一行是“（注意：请不要把它变成“只需使用 xxx 向量类。”）。我的纯虚拟析构函数怎么不标准？

虽然有些编译器允许，但标准中不允许在 = 0 后面加上 。

那应该怎样， = 0？