Question

我知道标准不会强制std::vector分配连续的内存块，但所有实现都遵循这一点。

假设我希望创建一个多维静态数组的向量。为简单起见考虑2个维度，并考虑长度为N的向量。我希望创建一个包含N个元素的向量，比如int[5]。

我可以确定所有N * 5整数现在在内存中是连续的吗？所以我原则上可以通过知道第一个元素的地址来访问所有整数？此实现是否依赖？

作为参考我当前在连续内存块中创建2D数组的方法是首先创建一个长度为N的浮动*（动态）数组，在一个数组中分配所有N * 5个浮点数然后复制每个数据的地址第5个元素到float*的第一个数组。

Answer 1

标准确实需要std::vector的内存连续的。另一方面，如果你写了类似的东西：

std::vector<std::vector<double> > v;

全局内存（所有v[i][j]）都不会连续。该创建2D数组的常用方法是使用单个

std::vector<double> v;

并完全按照您对float的建议计算索引。（您还可以使用地址创建第二个std::vector<float*> 如果你想。不过，我总是只是重新计算索引。）

Answer 2

根据C ++标准，Vector的元素是连续的标准引用如下：

从n2798（C ++ 0x草案）：

23.2.6班级模板载体[vector]

1向量是一个支持随机访问迭代器的序列容器。此外，它支持（摊销）最后的恒定时间插入和擦除操作;在中间插入和擦除需要线性时间。存储管理是自动处理的，但可以提供提示以提高效率。向量的元素是连续存储的，这意味着如果v是一个向量，其中T是除了bool之外的某种类型，那么它服从所有0＆lt的同一性＆amp; v [n] ==＆amp; v [0] + n ; = n＆lt; v.size（）。

C ++ 03标准（23.2.4.1）：

向量的元素是连续存储的，这意味着如果v是一个向量，其中T是某种类型而不是bool，那么它就服从身份＆amp; v [n] ==＆amp; v [0] + n表示所有0＆lt; = n＆lt; v.size（）。

另外，请参阅here Herb Sutter对此的看法。

Answer 3

正如@Als已经指出的那样，是的，std::vector（现在）保证了连续的分配。然而，我会不模拟带有指针数组的2D矩阵。相反，我建议采用两种方法之一。（到目前为止）更简单的方法是使用operator()进行下标，并进行乘法以将2D输入转换为向量中的线性地址：

template <class T>
class matrix2D { 
     std::vector<T> data;
     int columns;
public:
     T &operator()(int x, int y) {
         return data[y * columns + x];
     }

     matrix2D(int x, int y) : data(x*y), columns(x) {}
};

如果出于某种原因，您希望使用matrix[a][b]样式寻址，则可以使用代理类来处理转换。虽然它是用于3D矩阵而不是2D，但我在previous answer中发布了这种技术的演示。

Answer 4

作为参考我当前在连续内存块中创建2D数组的方法是首先创建一个长度为N的浮动*（动态）数组，在一个数组中分配所有N * 5个浮点数然后复制每个数据的地址第5个元素放入第一个float *。
数组

那不是2D数组，这是一个指针数组。如果你想要一个真正的2D数组，这就是它的完成方式：

float (*p)[5] = new float[N][5];

p [0] [0] = 42;   // access first element
p[N-1][4] = 42;   // access last element

delete[] p;

请注意，只有一个分配。我可以建议您阅读更多关于using arrays in C++的内容吗？

Answer 5

在引擎盖下，矢量看起来大致相似（p代码）：

class vector<T> {
    T      *data;
    size_t  s;
};

现在，如果您制作vector<vector<T> >，则会有这样的布局

vector<vector<T>> --> data {
    vector<T>,
    vector<T>,
    vector<T>
};

或以“内联”形式

vector<vector<T>> --> data {
    {data0, s0},
    {data1, s1},
    {data2, s2}
};

是的，矢量矢量因此使用连续的内存，但不是，不是你想要的。它很可能将一个指针数组（和一些其他变量）存储到外部位置。

标准只要求矢量的数据是连续的，而不是整个矢量。

Answer 6

一个简单的类，就像你所说的那样，创建一个 2D数组，就像这样：

template <class T> 2DArray {
private:
    T *m_data;
    int m_stride;
public:
    2DArray(int dimY, int dimX) : m_stride(dimX) : m_data(new[] T[dimX * dimY]) {}
    ~2DArray() { delete[] m_data; }
    T* operator[](int row) { return m_data + m_stride * row; }
}

可以使用它：

2DArray<int> myArray(30,20);

for (int i = 0; i < 30; i++)
    for (int j = 0; j < 20; j++)
        myArray[i][j] = i + j;

甚至将&myArray[0][0]作为地址传递给采用某种“平缓冲”的低级函数。

但正如你所看到的，它变成了天真的期望，因为它是myarray[y][x]。

一般来说，如果你与需要某种经典C风格平面阵列的代码接口，那么为什么不直接使用呢？

编辑：如上所述，上面是简单。没有任何限制检查尝试。就像“阵列”一样。

std :: vector和多维数组的连续内存

6 个答案: