Question

我需要制作一个非常大的3D数组。大，我的意思是6000x1000x1000。每个元素都包含一个包含3个双精度的结构。该数组用于表示物理向量字段，每个数组元素用于包含向量值。

我需要动态声明数组并读取两种方法：使用vector类或使用指针。两个例子如下所示：

#include<iostream>
using namespace std;

struct myVector {
    double Bx;
    double By;
    double Bz;
};

#define HEIGHT 10
#define WIDTH 10
#define DEPTH 50
//these are your sizes

void fill(myVector ***p3DArray);
void print(myVector ***const p3DArray);

int main() {
   myVector ***p3DArray; //any name you want

  // Allocate memory
  // Replace "Struct" with the name of your struct
  p3DArray = new myVector**[HEIGHT];
  for (int i = 0; i < HEIGHT; ++i) {
    p3DArray[i] = new myVector*[WIDTH];

    for (int j = 0; j < WIDTH; ++j)
      p3DArray[i][j] = new myVector[DEPTH];
  }

  // Assign values
  p3DArray[0][0][0].Bx = 3.6;
  p3DArray[1][2][4].Bz = 4.0;

  fill(p3DArray);
  //print(p3DArray);

  // De-Allocate memory to prevent memory leak
  for (int i = 0; i < HEIGHT; ++i) {
    for (int j = 0; j < WIDTH; ++j)
      delete [] p3DArray[i][j];

    delete [] p3DArray[i];
  }
  delete [] p3DArray;

  return 0;
}

和

#include <vector>
#include <iostream>
using namespace std;


struct myVector {
    double Bx;
    double By;
    double Bz;
};

#define HEIGHT 1000
#define WIDTH 1000
#define DEPTH 500

void fill(vector<vector<vector<myVector>>> &Array);
void print(vector<vector<vector<myVector>>> &Array);

int main() {
  vector<vector<vector<myVector> > > array3D;

  // Set up sizes. (HEIGHT x WIDTH)
  array3D.resize(HEIGHT);
  for (int i = 0; i < HEIGHT; ++i) {
    array3D[i].resize(WIDTH);

    for (int j = 0; j < WIDTH; ++j)
      array3D[i][j].resize(DEPTH);
  }

  // Put some values in
  array3D[1][2][5].Bx = 6.0;
  array3D[3][1][4].By = 5.5;

  fill(array3D);

  return 0;
}

对于1000x1000x500的尺寸，我的电脑内存不足并冻结。我需要比这更大。使用sizeof（），我发现一个元素占用了24个字节。对于1000x1000x500元素，即12 Gb。我使用的是64位调试器和操作系统Microsoft Visual c + + 2010，并且拥有8 Gb的RAM。

我没有足够的内存，或者有更好的方法吗？

由于

Answer 1

要达到6000x1000x1000的目标，您将无法立即将所有数据存储在RAM中。对于那么多元素，每个元素24字节，你说的是大约134 GB的数据。

您可能想要做的是设计自己的类，从磁盘中检索元素，而不是在一个连续的内存块中分配所有内容。

Answer 2

编写一个类（让我们调用它＆＃34; 3dArray＆＃34;），它隐藏了客户端的存储实现。在该课程中，您不应存储3D数组的全部内容。仅存储值，这些值是明确写入的。在您的示例中，您只设置了两个数据点，那么为什么不仅存储这两个数据点（以任何方式）？为了做到这一点，远离需要带有HEIGHT x WIDTH x DEPTH元素的向量或数组的想法。相反，使用类似的东西：

std::map<Coord, myVector> written_points;

...

void 3dArray::SetPoint(int x, int y, int z, myVector const &value)
{
    written_points[Coord(x, y, z)] = value; 
}

此外，在返回操作结果时，返回推迟实际计算的代理对象。

例如，让我们说你的班级应该支持乘法：

3dArray a1;
3dArray a2;
3dArray a3 = multiply(a1, a2);
std::cout << a3.GetPoint(10, 20, 30);

这里几乎完全抛弃了乘法的结果 - 只需要整个巨大结果的一个数据点。为什么要增加整个事物？如果这个想法看起来很有趣，请看看Scott Meyers的第17项＆＃39; 更有效的C ++ 书：＆＃34;考虑使用延迟评估＆＃34;。

最后，请记住，任何此类优化技术的有效性取决于数据在应用程序中的使用方式。

超大型3D阵列的内存管理

2 个答案: