Мне нужен шаблон класса массива C++, который имеет фиксированный размер, основан на стеке и не требует конструктора по умолчанию
Итак, я смотрел на boost::array, но для него требуется определенный конструктор по умолчанию. Я думаю, что лучший способ заполнить этот массив данными - использовать метод push_back(const T&). Вызов его больше, чем SIZE (известный во время компиляции) приведет к утверждению или исключению, в зависимости от конфигурации сборки. Таким образом, он всегда будет содержать значимые данные. Кто-нибудь знает эффективную, портативную, надежную реализацию этой концепции?
5 ответов
Ну, я бы подумал, что кто-то сейчас принесет ответ, но, похоже, нет, так что поехали.
То, о чем вы мечтаете, - это то, о чем я сам мечтал: boost::optional_array<T,N>
,
Есть два варианта:
- Первый: похож на
boost::array< boost::optional<T>, N >
То есть каждый элемент может быть или не быть установлен. - Второе: похоже на
std::vector<T>
(каким-то образом), то есть все начальные элементы установлены, а все последующие - нет.
Учитывая предыдущие вопросы / комментарии, кажется, что вы хотели бы второй, но это не имеет значения, так как оба довольно похожи.
template <typename T, size_t N>
class stack_vector
{
public:
bool empty() const { return mSize == 0; }
size_t size() const { return mSize; }
size_t capacity() const { return N; }
size_t max_size() const { return N; }
T& operator[](size_t i) { return *(this->pfront() + i); }
/// ...
private:
T* pfront() const { return reinterpret_cast<T*>(&mStorage); }
std::aligned_storage< N * sizeof(T), alignof(T) > mStorage;
size_t mSize; // indicate how many elements are set, from the beginning
};
Давайте сосредоточимся на этих очень специальных операциях:
template <typename T, size_t N>
void push_back(T const& t)
{
new (this->pfront() + mSize) T(t); // in place construction
++mSize;
}
template <typename T, size_t N>
void clear()
{
for (size_t i = 0; i != mSize; ++i)
{
(this->pfront() + i)->~T();
}
mSize = 0;
}
Как вы можете заметить, основная трудность заключается в том, чтобы помнить, что:
- если там еще не было построено ни одного элемента, вам нужно разместить конструкцию new + copy вместо присваивания.
- элементы, которые становятся "устаревшими" (т.е. будут после последнего элемента), должны быть должным образом удалены (т.е. вызываться их деструктор).
Существует много операций с традиционным контейнером STL, которые сложно реализовать. На vector
перестановка элементов (из-за insert
или же erase
), пожалуй, самые потрясающие примеры.
Также обратите внимание, что с C++0x и initializer-lists vector
получить emplace_back
непосредственно построить элемент на месте, тем самым поднимая CopyConstructible
требование, может быть хорошим подарком в зависимости от вашего случая.
Может быть, сохранить Boost:: вариант в вашем Boost:: массив? сделать первый параметр int или что-то..
т.е.
boost::array<boost::variant<int, foo>, 6> bar;
хорошо, вы должны иметь дело с вариантом, но он выделен стеком...
boost::array<T, 12> ta;
ничем не отличается от T[12] ta;
; если вы не используете список инициализаторов, то элементы будут созданы по умолчанию.
Общий обходной путь будет boost::array<T*, 12> ta;
или, может быть boost::array<unique_ptr<T>, 12> ta;
,
Единственный способ хранения по значению - это копирование, никак не обойтись... Вот что делают списки инициализаторов:
struct A {
A(int i):_i(i){ cout << "A(int)" << endl; }
A(const A& a){ cout << "A(const A&)" << endl; }
~A(){ cout << "~A()" << endl; }
int _i;
};
int main(){
boost::array<A, 2> ta = {{1, 2}};
}
Это выводит:
A(int)
A(const A&)
A(int)
A(const A&)
~A()
~A()
~A()
~A()
Почему он должен находиться в стеке? Есть ли у вас эмпирические доказательства того, что создание и reserve
в vector
слишком медленно (с помощью vector
кажется очевидным ответом)?
Даже если это так, вы можете создать пул векторов с зарезервированным пространством и swap
один из предварительно выделенных векторов в локальную копию. Когда вы закончите с локальным, поменяйте его снова (очень похоже на splice
трюк для list
с).
В C++0x вы получили std::array<type, size>
(вероятно, такой же, как boost::array). Вы можете инициализировать данные массива, используя fill()
или же std::fill_n()
:
std::array<int, 30> array;
array.fill(0);
boost::array<int, 30> barray;
std::fill_n(barray.begin(), 30, 0);
Если вы хотите получить инициализацию по умолчанию при определении, вы можете использовать copy-ctor:
static std::array<int, 30> const nullarray = {0, 0, 0, ..., 0}; // nullarray.fill(0);
// (...)
std::array<int, 30> array{nullarray};