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c++ - 可以具有存储相互连续的实例的类似 vector 的容器？

coder 2024-02-15 原文

我需要一个 API 尽可能接近 std::vector 的容器类(除非没有重新分配)，但可以指定其元素的存储(而不是其成员变量，如大小)从现有缓冲区分配，这样我就可以将所有 vector 的元素保存在一个连续的缓冲区中。也就是说，一个 vector 的 .end() 指向缓冲区中与下一个 vector 的 .front() 相同的元素。

我不知道我是否可以简单地使用带有 std::vector 的自定义分配器，因为我找不到关于它是否为整个类分配存储的信息，包括大小和指针数据成员(在这种情况下我不能使用这种方法)，或者只是它包含的数据元素(在这种情况下我可以使用它)。

我只需要分配一次实例的存储空间，因此重新分配没有问题。我在这里发帖是为了看看是否已经发布了这样的容器，而不是从头开始使用迭代器等重新实现大部分 std vector 接口(interface)。

更新:我取消选中发布的答案，因为它在 Visual C++ 2012 的 Debug模式下不起作用。T = float 的示例:

template<class T>
inline typename ContigAlloc<T>::pointer ContigAlloc<T>::allocate(std::size_t n)
{
    std::cout << "Alloc " << n << "; type match: " << std::boolalpha << std::is_same<T, float>::value << std::endl;
    return reinterpret_cast<T *>(_buff.alloc(T * sizeof(n)));
}

template<class T>
inline void ContigAlloc<T>::deallocate(T *p, std::size_t n) // TODO: noexcept when VC++2013
{
    std::cout << "Deall " << n << "; type match: " << std::boolalpha << std::is_same<T, float>::value << std::endl;
    _buff.dealloc(p, T * sizeof(n));
}

测试:

std::vector<float, ContigAlloc<float>> vec;
vec.push_back(1.1f);
vec.push_back(1.9f);

发布构建的结果很好:

Alloc 1; type match: true
Alloc 2; type match: true
Deall 1; type match: true
Deall 2; type match: true

调试构建的结果不很好:

Alloc 1; type match: false
Alloc 1; type match: true
Alloc 2; type match: true
Deall 1; type match: true
Deall 2; type match: true
Deall 1; type match: false

在第一次调用allocate()时，T = _Container_proxy

最佳答案

分配器仅用于为元素分配存储空间。为此，您可以使用自定义分配器。

Jon 在下面的评论中纠正了我的错误。

我认为可以实现一个符合规范的vector，这样它就可以将除指针之外的所有内容都存储在堆上。堆上的东西要么是 3 个指针，加上分配器(如果分配器没有优化掉)，要么是 1 个指针、大小和容量(以及可能优化掉的分配器)。

在实践中，std::vector 的每一个实现都曾以任何类型的数量交付，包括:

  • 惠普
  • 国际科学研究院
  • libstdc++ (gcc)
  • libc++ (llvm)
  • Dinkumware
  • 微软
  • 流氓浪潮
  • 代码战士
  • STL端口
  • 我确定我忘记了其他一些...

已将所有支持成员放置在 vector 类本身中，并且仅使用分配器来分配数据。而且似乎没有什么动力去做其他事情。

所以这是一个事实上的标准，而不是官方标准。有了上面的历史，这是一个非常安全的。

请注意，不能对 string 做出相同的声明，它在概念上具有相同的布局。 string 的 C++11 实现通常会使用“短字符串”优化，其中分配器根本不用于“短”字符串，而是将值嵌入到字符串类中。 23.2.1 一般容器要求 [container.requirements.general]/10:

实际上禁止对 vector 进行这种优化

(Unless otherwise specified) no swap() function invalidates any references, pointers, or iterators referring to the elements of the containers being swapped.

关于c++ - 可以具有存储相互连续的实例的类似 vector 的容器？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/23962485/

容器ampcodeltvectorc++c++11memory-managementstl

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