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c++ - 选择什么标准容器(如果有)？

coder 2024-02-02 原文

我需要一些内存管理，希望我可以将其基于一些 std容器。我的要求是:

  1. 元素只有一个默认构造函数(没有复制，没有移动，没有别的)
  2. 容器可以通过一小块连续的元素扩展(在后面)
  3. 我什至可以粗略地知道我总共需要多少元素，甚至可以随时知道最终需要多少元素。不过，这些都是估计值。
  4. 我真的不需要迭代器，但获取元素运行编号的方法会很方便。

所以，我需要一些可以通过添加 block 来扩展的东西，比如 std::deque .但是用std::deque ，我不能保证扩展，比如说，8 个元素，给我一个连续的 block 。和 std::deque没有 capacity所以我不能从 std::deque 中“适应” .

这意味着我必须自己编写，对吗？ (注意:我不想知道如何编写自己的代码，但只有在我不得不这样做的情况下才)。

编辑澄清:只有在每次扩展中获得的元素 block 必须是连续的，而不是整个容器——这显然与其他要求相矛盾。

为 jalf 编辑 那么这是做什么用的:用于“排序”3D 点的空间八叉树。树节点指的是立方体单元，并形成一个链接结构，父节点和子节点使用指针链接。兄弟节点没有链接，但在内存中相邻。节点总数事先未知(因为每个最终节点的点数>1)，但可以获得估计值。在树构建过程中，在划分一个非最终节点时，必须获得最多 8 个新节点的连续 block ，然后将其链接到树中。移动或复制这些节点会使指向它们的任何现有链接(指针)失效。

另一个编辑 只是为了澄清一些讨论。任何基于 std::vector<T> 的设计不得使用 resize()和/或 reserve() .两者都需要复制或移动 T 的构造函数在某些条件下。即使从未在这些条件下调用，代码也不会编译。

最佳答案

只要一抓，std::vector 就是为您准备的。

它是完全连续的，而不仅仅是在 block 中，并且可以扩展，保持连续(第 2 点)。扩展可能意味着重新分配(因此使先前获得的指针/迭代器失效，并且移动)，但如果您提前知道总大小(第 3 点)，则可以 reserve() 这样就不会发生重新分配。

给定 vector v的迭代器i，你可以通过i - v.begin()获得一个流水号(位置)；类似地，通过 p - &v[0](第 4 点)给定一个指向元素的指针 p。

重点是 1. 有 emplace_back()，但出于异常安全相关的原因，std::vector 仍然尝试在某处临时构造元素，然后将他们移动到他们的永久位置。

假设你有这个类

struct A
{
    A() { }
    A(A&&) = delete;
    A(const A&) = delete;
};

我可以看到两个解决方法:

  1. 派生另一个默认构造而不是复制/移动构造的类 B:

    struct B : A
{
    B() : A() { }
    B(B&&) : A() { }
    B(const B&) : A() { }
};

  2. 如果您不能那样做，那么创建一个分配器对象来为您做这件事:

    template<typename T>
struct allocator : std::allocator<T>
{
    using std::allocator<T>::allocator;
    using std::allocator<T>::construct;

    template<typename U>
    void construct(U* p, U&&) { construct(p); }

    template<typename U>
    void construct(U* p, const U&) { construct(p); }

    template<typename U>
    struct rebind { using other = allocator<U>; };
};

template<>
struct allocator<void> : std::allocator<void> { };

这两种情况的使用说明如下 ( live example ):

template<typename C, size_t N = 100>
void test()
{
    C c;
    c.reserve(N);
    for (size_t i = 0; i < N; ++i)
        c.emplace_back();
}

int main ()
{
    test<std::vector<B> >();
    test<std::vector<A, allocator <A> > >();
}

请记住，通过这种方式仍然有 A 的实例被构建然后被丢弃。这是使用 std::vector 的不幸后果。如果 A 足够小并且其默认构造没有任何奇怪的副作用，那么这应该不是问题。

如果您仍然需要在初始 reserve() 之外进行扩展，那么我建议将此类 vector 的容器用作 block 。如果您仍想将此元容器视为具有自己的迭代器的单个容器，那么相关的是我自己的 join view及其 iterator只是一个想法，但这仍然是非常实验性的。我敢打赌 Boost 中也有用于此目的的东西，但我不是很熟悉。

关于c++ - 选择什么标准容器(如果有)？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/23030082/

容器ampcodeallocatorc++memory-managementcontainers

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