cpp - 表示可變大小的數組 static 基於堆棧的 arrays

Question

我想創建一個 static 結構實例數組，它有一個成員——指向一個 static 基於堆棧的可變大小字節數組。 （可以表示為數組）

由於數組的大小以及它包含 static 數據的事實——我想避免堆分配並保持數據基於堆棧。

一個具體的例子：

struct DataBlock
{
    size_t id;
    const unsigned char* data;
};

void test()
{
    // creating an array of DataBlock, with static data of different size
    DataBlock dataArray [] = {
        {
            .id = 1;
            .data = {0xFF, 0xCC, 0XDD};
        },
        {
            .id = 1;
            .data = {0xFF};
        }
    };
}

如果數據大小相同，我可以像那樣定義data成員——

const unsigned char data[STATIC_SIZE];

但由於每個成員的長度可能不同，因此這種方法無關緊要。

一個明顯的解決方案是用std::vector替換data ——但同樣，我想避免堆分配，因為數據是 100% static 並且在編譯時已知。

我探索了一些基於模板的解決方案——最終為每個數組大小生成一個單獨的 function，這也不是期望的結果。

我確定 C++ 有針對這種情況的解決方案。

Answer 1

嘗試避免在動態 memory（“堆”）中進行多余分配的沖動是好的，但在這種情況下會導致問題。 首先，C++ 沒有可變大小的 arrays。其次，如果您想在創建它的 function 之外使用它，它將不再存在。 但最重要的是，第三，如果您的數據確實非常大，將其放入自動存儲中將填滿典型進程運行的微小堆棧空間。

所以，如果我對你的理解正確的話，你有大量的DataBlock對象，每個對象可能包含少量數據項。 那么妥協就是

• 在每個單獨的結構中沒有std::vector ，因為這會創建很多小的動態 memory 分配。 而是分配一個大的std::vector並讓您的數據項攜帶指向該向量的迭代器對。
• 此外，也不要在自動 memory 中設置主陣列。 出於同樣的原因。

也許你會 go 這樣的事情：

using DataBlock = std::pair<std::vector<unsigned char>::const_iterator>;
template <std::size_t N>
struct DataBlocks {
  std::vector<unsigned char> data;
  DataBlock array[N];
};
auto makeDataBlocks() {
  // return std::unique_ptr<DataBlocks<N>> for some N
} 

Answer 2

您可以將所有數據一起存儲在一個數組中，該數組的大小至少需要是所有數據的總大小。 為此，我們有一個助手 class：

struct Data {
  static const int MAX_SIZE = 100;
  uint8_t data[MAX_SIZE];
  int index = 0;

  const uint8_t* initBlock(const std::vector<uint8_t>& src) {
    int at = index;
    for (auto x: src) {
      data[index++] = x;
    }
    return data + at;
  }
};

然后只需調用initBlock方法將一些數據放入該數組並獲得指向數據的指針：

void test()
{
  Data data;
  
  // creating an array of DataBlock, with static data of different size
  DataBlock dataArray [] = {
    {
      .id = 1,
      .data = data.initBlock({0xFF, 0xCC, 0XDD})
    },
    {
      .id = 1,
      .data = data.initBlock({0xFF})
    }
  };
}