Question

我想创建一个数据结构来捕获生产，销售和库存数据的时间序列。但是，对于所有情况，我们不需要跟踪所有数据。在构建/启动系列时指定要跟踪的确切数据（例如销售和库存但不生产）。

一种方法可能如下。

struct ProductionDataEntry { ... };
struct SalesDataEntry { ... };
struct InventoryDataEntry { ... };
// Each of the above struct could be arbitrarily large

struct DataEntryV1 {
  ProductionDataEntry pde_;
  SalesDataEntry      sde_;
  InventoryDataEntry  ide_;
};

typedef std::chrono::system_clock::time_point TimePoint;

struct TimeSeriesEntry {
  TimePoint timepoint_;
  DataEntry entry_;
};

std::deque<TimeSeriesEntry> time_series;

以上方法的缺点如下。在用例中，销售和库存数据是必需的，而不是生产，数据结构仍然会占用ProductionDataEntry的空间。

我正在寻找一种可以避免这种空间浪费的方法。

有两种选择：

为每种数据创建单独的时间序列，并仅填充必要的时间序列。但是，这会多次复制TimePoint数据，并通过将收集的数据分布在多个数据结构上来破坏数据的位置。
将DataEntry作为指针组织到各个数据条目，例如
```
struct DataEntryV2 {
  ProductionDataEntry * pde_{nullptr};
  SalesDataEntry      * sde_{nullptr};
  InventoryDataEntry  * ide_{nullptr};
};
```
并仅构造必要的数据输入对象。但是，这会破坏内存并引入额外的分配和释放开销，如果可能的话我希望避免这种开销。

使用DataEntry组织std::optional，例如

struct DataEntryV3 {
  std::optional<ProductionDataEntry> pde_;
  std::optional<SalesDataEntry>      sde_;
  std::optional<InventoryDataEntry>  ide_;
};

我认为每个条目类型需要一个额外的单词。它仍然会消耗不必要数据的空间。

我想知道，设计领域还有其他选择吗？

（注意：DataEntry可能需要扩展才能包含新类型的数据，例如PreOrderData。）

Answer 1

为每种数据创建单独的时间序列并仅填充那些必要的时间序列。但是，这会复制TimePoint 数据多次通过传播来破坏数据的位置通过多种数据结构收集数据。

可以通过继承来实现这一点。例如：

struct DataEntryV1: public ProductionDataEntry, public SalesDataEntry {};

您仍然需要定义要使用的每种数据类型，但它不会“破坏数据的局部性”。作为奖励，请查看通过多态性获得的所有代码重用。

我将此作为一个简单的选项，您应该在决定执行此操作之前阅读this link有关多重继承的内容。

Answer 2

如果您在编译时知道，可以使用模板：

template <typename ... Ts>
struct TimeSeriesEntry {
    TimePoint timepoint_;
    std::tuple<Ts...> entries_;
};

和

// No Production
std::deque<TimeSeriesEntry<SalesDataEntry, InventoryDataEntry>> time_series;

在创建时指定内容首选项的C ++ Design结构

2 个答案: