Question

我创建了一个仅限标题的库，其目的是封装有关我所拥有的机器人的所有姿势信息。该库还提供了重新计算存储在结构中的值的函数。我在库中使用了两个数组结构;一个指定每个关节与其连接的关节之间的关系，另一个指示跟踪每个关节的各种空间属性（例如角度等）。
第一个结构永远不会改变（因为你不能从机器人中添加/删除东西）并且可以被认为是静态的和恒定的。第二种结构可以被认为是静态的但不是常数，因为空间信息将取决于机器人的状态。

虽然我的实现工作正常，但我正在努力确定我是否已根据我的意图在C ++中正确实现了这一点。该库旨在在模块中本地使用（因此不会出现并发问题），并且我希望确保所使用的内存空间不会随着时间的推移而增长。因此我使用了静态分配数组。我想重用分配给每个Point3D对象的内存，即我想覆盖现有值而不是创建新对象。传感器读数在我的库中使用如下分配更新;

bodyPoints[bWorld].jointAngle.x = torsoRoll;
bodyPoints[bWorld].jointAngle.y = torsoPitch;
bodyPoints[bWorld].jointAngle.z = torsoYaw;

我还没有用C ++进行编程，并且非常感谢有经验的人评论我所做的事情。代码需要使用C ++ 03标准进行编译。

= - = - = - = - = - = - = - = - = - = - = - = - = - = - = -
我现有代码的每个部分的代码片段如下。

我创建了一个枚举来定义我需要管理的所有点和链接，这基本上是机器人的树形描述。以下是枚举定义的代码片段：

    typedef enum BodyPoints {  // The verticies
        bWorld,
        jNeck,
            eCam1
        jLShoulder
    } BodyPoints;

    typedef enum BodyLinks {   // The edges
        Torso = 0,
            Head,
                Cam1,
            LUpperArm,
            RUpperArm
    } BodyLinks;

我使用描述连接信息的结构为BodyLinks（边缘）创建了一个映射数组：

    struct BodyLinksMapping {
        const BodyLinks              name;
        const BodyLinks              parent;
        const BodyPoints             linkage;
        const std::vector<BodyLinks> children;

    };

    static BodyLinksMapping bodyMap[59]=
    {
        {Torso,      NROTBODYS,  bWorld,            {Head, LUpperArm, RUpperArm, LPelvis, RPelvis}},
        {Head,       Torso,      jNeck,             {Cam1}},
        {Cam1,       Head,       eCam1,             {}},
        {LUpperArm,  Torso,      jLShoulder,        {LLowerArm}},
    ...
    }

使用存储空间信息的结构的BodyPoints（顶点）数组：

    struct BodyPoint {
        BodyPoints          name;
        Point3D<double>     orientation;
        Point3D<double>     offset;
        Point3D<double>     jointAngle;
        Point3D<double>     rotated;
        Point3D<double>     translated;

    };

    static BodyPoint bodyPoints[53] =
    //                                         ///< -Orientation- >                   <----    Offset    ---->
    {   BodyPoint(bWorld,         Point3D<double>(  0.0,  0.0,  0.0), Point3D<double>(   0.00,   0.00,    0.00), Point3D<double>(0,0,0), Point3D<double>(0,0,0), Point3D<double>(0,0,0)  ),
        BodyPoint(jNeck,          Point3D<double>(  0.0,  0.0,  0.0), Point3D<double>(   0.00,   0.00,  126.50), Point3D<double>(0,0,0), Point3D<double>(0,0,0), Point3D<double>(0,0,0)  ),
        BodyPoint(eCam1,          Point3D<double>(  0.0,  1.2,  0.0), Point3D<double>(  58.71,   0.00,   63.64), Point3D<double>(0,0,0), Point3D<double>(0,0,0), Point3D<double>(0,0,0)  ),
        BodyPoint(jLShoulder,     Point3D<double>(  0.0,  0.0,  0.0), Point3D<double>(   0.00,  98.00,  100.00), Point3D<double>(0,0,0), Point3D<double>(0,0,0), Point3D<double>(0,0,0)  ),
    ...
    }

每个Point的方向和偏移是恒定的，但随着机器人姿势的变化，JointAngle，Rotated和Translated会发生变化。这些动态数据使用库提供的递归函数计算：

static inline void recalcRAD(BodyLinks body) {
...
}

参数表示正在考虑的当前链接。我在使用指针访问数组元素时使用链表方法。

Point3D类主要基于NIST implementation of vector3d，而我只使用了一小部分可用的类方法; operator=和operator+=以及我已定义的一些3D转换方法。以下是Point3D类的摘要，显示了我使用的方法：

template <class TYPE>
class Point3D {
public:
    ///
    /// The components of the vector
    ///
    TYPE x,y,z;

    /// Default class constructor
    Point3D<TYPE>() {}

    /// Assignment operator
    Point3D<TYPE>& operator=(const Point3D<TYPE>& a)
    {
        x=a.x;
        y=a.y;
        z=a.z;
        return *this;
    }

    /// Addition of vectors
    Point3D<TYPE> operator+(const Point3D<TYPE>& a) const
    {
        return Point3D<TYPE>(x+a.x,y+a.y,z+a.z);
    }

    /// Addition of vectors
    const Point3D<TYPE>& operator+=(const Point3D<TYPE>& a)
    {
        return *this = *this+a;
    }

    Point3D<TYPE> rotateZ_RAD(double theta) {

        return  Point3D<TYPE>(x*cos(theta) - y*sin(theta),
                           x*sin(theta) + y*cos(theta),
                           z);
    }

    Point3D<TYPE> rotate3D_RAD(const Point3D<double>& theta) {
        // Davenport (Tait–Bryan) chained extrinsic rotations (YPR)
        Point3D<TYPE> r = rotateZ_RAD(theta.z);
        r=r.rotateY_RAD(theta.y);
        r=r.rotateX_RAD(theta.x);
        return r;
    }
...
}

如何初始化point3d的静态大小不变的stuct数组

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