检查指针到向量C 内的对象

Inspecting pointers to objects inside a vector C++

本文关键字：对象 向量 指针 检查      更新时间：2023-10-16

我目前正在浏览一些代码，目前我有一个公路课，带有通向车道的指针（一个私人成员），该道路类包括车道课。该车道类包含指向车辆的向量，这是另一个包含简单 get 和 set 功能的类，以更新和获得车辆的位置，速度等。现在，我让车辆在单独的车道中移动，我允许它们切换车道，因为它在交通流量下。但是，我希望我的车辆能够不断找到距离距离的距离，即在前面的车辆，即在车辆矢量中查找并找到最接近的车辆。然后，我打算使用它来指示汽车是否应减速。我还想确保带领其余的汽车，因为一旦车辆离开显示屏高度，就应该删除它们。

我对此的尝试如下：

void Lane::Simulate(double time)
{ // This simulate allows check between other vehicles.
double forwardDistance = 0;
    for (unsigned int iV = 0; iV < fVehicles.size(); iV++) 
    {
        for(unsigned int jV = 0; jV < fVehicles.size(); jV++)
        {
            forwardDistance = fVehicles[iV]->getPosition() - fVehicles[jV]->getPosition();
        }
    }
    if(fVehicles.size() < 15)
    {
        addRanVehicle(); // Adds a vehicle, with position zero but random velocities, to each lane.
    }
    for (unsigned int iVehicle = 0; iVehicle < fVehicles.size(); iVehicle++)
    {
        fVehicles[iVehicle]->Simulate(time); // Updates position based on time, velocity and acceleration.
    }
}

可能有一个比使用此forwardDistance参数更好的方法。这个想法是在每对车辆上循环，避开点iV == jV，然后找到在Ivth车辆前面的车辆，并将两辆车之间的距离记录到setDistance（）功能（这是我的功能）车辆课）。然后，我应该能够使用它来检查汽车是否太近，检查它是否可以超越，或者它是否必须制动。

目前，我不确定如何为此做出有效的循环机制。

研究在车道中执行Vehicle s有序插入的成本。如果Vehicle s根据道路上的位置进行排序，则检测两个Vehicle S的距离是孩子的游戏：

例如

for (size_t n = 0; n < fVehicles.size() - 1; n++)
{
    distance = fVehicles[n].getPosition() - fVehicles[n+1].getPosition();
}

这是o（n）vs o（n ^ 2）（使用 ^作为指数，而不是XOR）。这种简化的价格是需要有序插入到fVehicles中，这应该是O（n）：一个std::binary_search来检测插入点，并且fVehicles要求释放空间以放置Vehicle。

维持fVehicles的顺序在其他地方也可能是有益的。可视化列表（图形上或通过打印语句）会更加容易，当一切都以可预测的顺序和CPU时，调试在人的大脑上通常会更容易，而CPU ...他们 love 在一个不错的情况下进行，可预测的直线。有时，您会得到您没有看到的表演提升。在这里写的很棒的文章：为什么处理排序的数组比未分类的数组更快？

确定是否更好的唯一方法是尝试并测量它。

其他建议：

不要对车辆使用指针。

他们不仅难以管理，而且可以使您慢下来。如上所述，现代CPU确实擅长直线进行，并且指针可以在那条直线上扭曲。

您永远不知道在动态内存中，指针将与您所看的最后一个指针相对。但是，在Vehicle s的连续块中，当CPU加载Vehicle N时，它也可能抓住Vehicle S N 1和N 2。如果因为它们太大而不能，那就没关系了，因为它已经知道它们在哪里，而CPU正在处理，而空闲的内存频道可能会向前读取并抓住您需要的数据很快。

使用指针，您每次将Vehicle从车道移动到车道时都可以节省一些（指针通常比复制的对象便宜得多），但是在每个模拟tick中的每个循环迭代中都可能会遭受痛苦真的加起来了。C 的God-emperor Bjarne Stroustrup使用链接列表作为示例在此问题上写了一个出色的文章（注意链接列表通常比vector指针的CC_15差，但这个想法是相同的）。

>

利用std::deque。

std::vector确实擅长于堆栈般的行为。您可以快速添加并从末端删除，但是如果从头开始添加或删除，则vector中的所有内容都会移动。

大多数车道插入很可能处于一端，而另一端的拆卸仅仅是因为较旧的 Vehicle s会朝着末端倾斜，因为 Vehicle s被添加到开始中，反之亦然。如果采取建议1并排序fVehicles，这是可以肯定的。一开始将在车道上添加新车辆，其中一些车道会将车道换入或从中间换出，并且将从末端拆除旧车辆。deque经过优化，用于在两端插入和卸下，因此添加新车很便宜，卸下旧车便宜，并且您只为更换车道的汽车支付全价。

std::deque上的文档

附录

尽可能利用基于范围的for。基于范围的大部分迭代逻辑并将其隐藏在您身上。

，例如这个

for (unsigned int iV = 0; iV < fVehicles.size(); iV++) 
{
    for(unsigned int jV = 0; jV < fVehicles.size(); jV++)
    {
        forwardDistance = fVehicles[iV]->getPosition() - fVehicles[jV]->getPosition();
    }
}

变成

for (auto v_outer: fVehicles) 
{ 
    for (auto v_inner: fVehicles) 
    { 
        forwardDistance = v_outer->getPosition() - v_inner->getPosition(); 
    } 
}

如果您在计数行，看起来不会好多了，但是您不能意外

iV <= fVehicles.size()

或

fVehicles[iV]->getPosition() - fVehicles[iV]->getPosition()

它消除了您造成愚蠢，致命和难以遇到的错误的可能性。

让我们分解一个：

for (auto v_outer: fVehicles) 
     ^    ^        ^
  type    |        |
  variable name    | 
           Container to iterate

关于

基于范围的文档

在这种情况下，我还利用auto。auto允许编译器选择数据的类型。编译器知道fVehicles包含Vehicle s的指针，因此为您替换auto。如果您稍后发现自己在重构代码，这会消除一些头痛。

auto上的文档

不幸的是，在这罐中，它也可以捕获您。如果您遵循上面的建议，fVehicles变为

std::dequeue<Vehicle> fVehicles;

这意味着auto现在是Vehicle。这使v_outer成为副本，使您复制时间和含义，含义如果您更改v_outer，则更改副本，而原件则不变。为了避免这种情况，倾向于

for (auto &v_outer: fVehicles)

编译器擅长确定如何最好地处理该参考或是否需要它。

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