Question

我需要存储大约10000个变量的布尔信息。首先我想到使用bool数组arr [10000]，但需要40000个字节。但我需要以有效的内存方式存储这些信息。也许使用位操作？还需要另外一件事我需要全局存储它并动态分配它。你能帮帮我吗？

Answer 1

你可以这样做：

vals = new char[(len+7)/8];
// To access
vals[i/8] & 1 << (i % 8)
// To set
vals[i/8] |= 1 << (i % 8);
// To clear
vals[i/8] &= ~(char)(1 << (i % 8));

虽然是最快的，但你应该使用任何字大小的块。所以在32位计算机上：

vals = new uint32_t[(len+31)/32];
// To access
vals[i/32] & 1 << (i % 32)
// To set
vals[i/32] |= 1 << (i % 32);
// To clear
vals[i/32] &= ~(uint32_t)(1 << (i % 32));

Answer 2

在C ++中，您可以使用std::bitset<10000>选项来存储具有固定大小的个别位，如果您需要动态更改大小，则可以选择std::vector<bool>。这两个都将使用每个值一位。

没有太多需要手工做点小事。

Answer 3

显然，最有效的方法是稍微存储一个值。这将减少8倍的记忆。

Answer 4

10000是一个非常小的数字，目前的计算机有几Gb的可用内存。如果你使用每个布尔变量的“int”类型，那只占40kB，这是很小的。首先将其设为int arr[N]，然后在进一步优化之前测试并测量性能。

从每个布尔变量int转换为位打包格式将使您使用更少的内存，但由于您必须打包并解压缩压缩格式的数据，因此一切都会变慢。你获得了记忆，但这是一种权衡，这听起来像是一种对我来说不必要的过早优化。

您还可以使用类似RLE compression或BDDs的内容，它们更高效但实现起来更复杂，并且再次进行不同的运行时/内存权衡。

Answer 5

我会创建一个位字段数组，如下所示。那个10000正好...对于动态分配只是使BoolBytes成为一个指针，使用malloc和bob是你的叔叔。

typedef struct
    {
    unsigned b0     :1;
    unsigned b1     :1;
    unsigned b2     :1;
    unsigned b3     :1;
    unsigned b4     :1;
    unsigned b5     :1;
    unsigned b6     :1;
    unsigned b7     :1;
    }BitField;

BitField BoolBytes[1250]; // The number of bools is OVER NINE-THOUSAAAAAAAND!

另一个“效率”问题是询问内存的8倍内存是否优于在内存中执行10000个bool的地址计算所需的额外时间。没有太大的开销，但这会比一些bool稍慢。

Answer 6

使用std::vector<bool>应该是最简单的方法。您可以使用众所周知的向量接口（带有动态分配，例如，通过使用push_back向其添加项目），而我知道的所有stl实现（我不确定它是否也是必需的定义）对bool向量使用模板特化，并将其实现为每个值1bit。

请注意，动态重新分配（您不必关心它，它完全由向量类完成）将允许插入的常量摊销时间，但可能有内存开销（实际数量的一小部分）比特）允许这个。特别是，只要需要，调整大小就会将分配的内存扩展/缩小当前长度的一小部分。

虽然这不是每次都存储信息的最小内存，但我仍然会以内存效率的方式使它变得更加简洁。

使用动态分配为大约10000个变量存储布尔信息的内存有效方法

6 个答案: