Question

在处理Project Euler问题时，我经常需要大型（> 10 ** 7）位数组。

我的常规方法之一是：

bool* sieve = new bool[N];

bool sieve[N];

当N = 1,000,000时，我的程序使用1兆字节（8 * 1,000,000位）。

在c ++中使用存储位数组是否比bool更有效？

Answer 1

使用std::bitset（如果N是常量），否则请使用其他人提及的std::vector<bool>（但不要忘记阅读Herb Sutter的this excellent article）

bitset是一个特殊的容器类，用于存储位（只有两个可能值的元素：0或1，true或false，......）。

该类非常类似于常规数组，但优化空间分配：每个元素只占一位（比C ++中最小的元素类型小八倍：char）。 / p>

修改：

Herb Sutter（在那篇文章中）提到

std :: vector＆lt;的原因bool＆gt;是不合格的是它为了优化空间而在幕后挖掘技巧：而不是为每个bool [1]存储一个完整的char或int（占用空间的至少8倍，在具有8位字符的平台上），它打包bools并将它们作为单独的位（内部，比如，字符）存储在其内部表示中。

std :: vector＆lt; bool＆gt;通过将其纳入标准，强制对所有用户进行特定优化。这不是一个好主意;不同的用户有不同的要求，现在所有向量用户都必须支付性能损失，即使他们不想要或不需要节省空间。

编辑2 ：

如果您使用过Boost，则可以使用boost::dynamic_bitset（如果在运行时已知N）

Answer 2

为了更好或更坏，std::vector<bool>将使用位而不是bool，以节省空间。所以，只需使用std::vector，就像你应该在第一时间一样。

如果N是常量，则可以使用std::bitset。

Answer 3

您可以查看std::bitset和std::vector<bool>。后者通常被推荐反对，因为尽管名称中有vector，但它实际上并不像任何其他类型的对象的向量，并且实际上不满足一般容器的要求。尽管如此，它可能非常有用。

OTOH，没有任何事情（至少可靠地）以不到100万比特存储100万个bool值。它根本无法确定。如果你的位集包含一定程度的冗余，那么有各种压缩方案可能是有效的（例如，LZ *，霍夫曼，算术），但是如果不了解内容，就不可能说它们是肯定的。但是，这些中的任何一个通常只将每个bool / bit存储在一个存储位中（加上小开销用于簿记 - 但这通常是一个常量，并且大小为字节到数十个最多的字节数。）

Answer 4

仅使用1位不存储'bool'类型。根据你对大小的评论，似乎每个bool使用1个整个字节。

C这样做的方法是：

uint8_t sieve[N/8]; //array of N/8 bytes

然后逻辑OR字节一起得到你所有的位：

sieve[0] = 0x01 | 0x02; //this would turn on the first two bits

在该示例中，0x01和0x02是表示字节的十六进制数。

Answer 5

是的，您可以使用bitset。

Answer 6

您可能有兴趣尝试使用BITSCAN库。最近有一个扩展已被提议用于稀疏性，我不确定是你的情况，但可能是。

Answer 7

您可以使用字节数组和索引。索引n将位于字节索引n/8中，位＃n%8。（如果由于某种原因std :: bitset不可用）。

Answer 8

如果在编译时知道N，请使用std::bitset，否则使用boost::dynamic_bitset。

Answer 9

A＆＃39; bool＆＃39;类型不仅仅使用1位存储。根据你对大小的评论，似乎每个bool使用1个整个字节。

C这样做的方法是：

uint8_t sieve[N/8]; //array of N/8 bytes

数组的

元素是：

result = sieve[index / 8] || (1 << (index % 8));

或

result = sieve[index >> 3] || (1 << (index & 7));

在数组中设置1：

sieve[index >> 3] |= 1 << (index & 7);

C ++中的位数组

10 个答案: