C++创建具有可变项目数的结构的方法

C++ way of creating a structure with variable number of items

本文关键字：项目数 结构 方法 创建 C++      更新时间：2023-10-16

我需要创建一个内存区域，最后有可变数量的项目。我可以这样写的东西：

#pragma pack(push,0)
struct MyData
{
int noOfItems;
int buffer[0];
};
#pragma pack(pop)
MyData * getData(int size)
{
bufferSize = size* sizeof(int) + sizeof(MyData ::noOfItems);
MyData * myData= (MyData *)new char[m_bufferSize];
return myData;
}

此代码适用于VS 2015，并警告大小为零的数组不是标准的

一些搜索告诉我这是一个 C hack，C++不支持。

大小为 0 的数组

零长度数组

如果我在 C/C++ 中定义一个 0 大小的数组会发生什么？

我怎样才能在C++中做到这一点

这样的事情呢？它适用于普通可复制的类型：

template <typename T, typename INT = size_t>
class packed_array {
public:
packed_array(INT size) {
buf_ = new char[sizeof(INT) + size * sizeof(T)];
memcpy(buf_, &size, sizeof(INT));
}
~packed_array() { delete[] buf_; }
void set(INT index, T val) {
memcpy(buf_ + sizeof(INT) + index * sizeof(T), &val, sizeof(T));
}
T get(INT index) const {
T temp;
memcpy(&temp, buf_ + sizeof(INT) + index * sizeof(T), sizeof(T));
return temp;
}
const char* data() const { return buf_; }
private:
char* buf_;
static_assert(std::is_trivially_copyable<T>::value);
};
int main() {
int n;
std::cin >> n;
packed_array<double, int> a(n);
for (int i = 0; i < n; i++)
a.set(i, pow(2.0, i)); 
for (int i = 0; i < n; i++)
std::cout << a.get(i) << std::endl;
}

现场演示：https://wandbox.org/permlink/Vc4ok756R1Sxieoj

template<class T, class D>
struct var_array_at_end {
var_array_at_end( std::size_t N ) {
::new( (void*)data() ) std::aligned_storage_t<sizeof(T)*N, alignof(T)>;
for (std::size_t i = 0; i < N; ++i) {
::new( (void*)( data()+sizeof(T)*i) ) ) T();
}
}
char* data() { return reinterpret_cast<char*>(this)+sizeof(D); }
char const* data() const { return reinterpret_cast<char*>(this)+sizeof(D); }
T* ptr(std::size_t i = 0) { return reinterpret_cast<T*>( data()+sizeof(T)*i ); }
T const* ptr(std::size_t i = 0) const { return reinterpret_cast<T*>( data()+sizeof(T)*i ); }
T& operator[](std::size_t n) {
return *ptr(n);
}
T const& operator[](std::size_t n) const {
return *ptr(n);
}
};
struct MyData:
var_array_at_end<int, MyData>
{
private:
explicit MyData( int count ):
var_array_at_end<int, MyData>( count>0?(unsigned)count:0 ),
noOfItems(count)
{}
struct cleanup {
void operator()(MyData* ptr) {
char* buff = reinterpret_cast<char*>(ptr);
ptr->~MyData();
delete[] buff;
}
};
public:
using up = std::unique_ptr<MyData*, cleanup>;
static up create( int count ) {
if (count < 0) count = 0;
std::unique_ptr<char> buff = std::make_unique<char[]>( sizeof(MyData)+sizeof(int)*count );
auto* ptr = ::new( (void*)buff.get() ) MyData( count );
(void)buff.release();
return up( ptr, {} );
}
int noOfItems;
};
MyData * getData(int size)
{
return MyData::create(size).release(); // dangerous, unmanaged memory
}

我相信这是符合标准的，假设您的实现不会在琐碎类型(如 char(的数组上添加填充。 我不知道有任何实现可以做到这一点。

我不认为MyData只包含普通的旧数据;你可以用上面的内容在其中塞进一个std::vector。 我也许可以用这个假设简化几行。

这不仅仅是一点点痛苦。

auto foo = MyData::create(100)创建一个唯一的 ptr 来MyData，其后有 100int秒的缓冲区。(*foo)[77]访问缓冲区的第 77 个元素。

由于标准中的缺陷，MyData之后没有数组，而是在相邻内存位置中包含 100 个不同int对象的缓冲区。 这两件事之间存在非常烦人的差异;朴素指针算术保证在数组中工作，但不能在缓冲区中打包的相邻intS 之间工作。 我不知道有编译器强制执行这种差异。

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