在矢量中存储4D数组

Store a 4D array in a Vector?

本文关键字：4D 数组 存储      更新时间：2023-10-16

我正在收集数据到4D数组(这是大多数代码已经实现的方式)，我正在记录数据随着时间的推移(即将有多个4D数组)。

4D数组的总大小为8x2x8x150个浮点数，即float data[8][2][8][150]

我希望能够将每个后续传入的4D数组存储到一个矢量中，以便以后保存/操作。

我明白，虽然，在c++数组不能存储在向量。我怎么能很容易地存储这些数据为不确定的时间量(即不是一个固定的向量大小)?请记住，这是一个相当大的数据集(每个4D数组约38Kb)

您可以创建一个helper类，它将数据存储在std::vector中，但提供4D数组的接口。

struct My4DArray
{
   My4DArray(int d1, int d2, int d3, int d4) :
     d1(d1), d2(d2), d3(d3), d4(d4), data(d1*d2*d3*d4) {}
   float& at(int i1, int i2, int i3, int i4)
   {
       return data[getIndex(i1, i2, i3, i4)];
   }
   int getIndex(int i1, int i2, int i3, int i4)
   {
      assert(i1 >= 0 && i1 < d1);
      assert(i2 >= 0 && i2 < d2);
      assert(i3 >= 0 && i3 < d3);
      assert(i4 >= 0 && i4 < d4);
      // ??? Need to verify the formula.
      return (((i1*d2 + i2)*d3 + i3)*d4 + i4);
   }
   int d1;
   int d2;
   int d3;
   int d4;
   std::vector<float> data;
};

您可以定义一个别名来定义某个时间的多个维度的std::array，几乎和使用c风格数组一样简单:

template<typename Type, std::size_t N, std::size_t... Sizes>
struct multi_array {
    using type = std::array<typename multi_array<Type, Sizes...>::type, N>;
};
template<typename Type, std::size_t N>
struct multi_array<Type, N> {
    using type = std::array<Type, N>;
};
template<typename Type, std::size_t... Sizes>
using multi_array_t = typename multi_array<Type, Sizes...>::type;

然后，由于std::array可存储在std::vector中，因此只需使用结果数组:

using my_array = multi_array_t<int, 2, 3>;
my_array arr1 {{ 
    {{1, 2, 3}}, 
    {{4, 5, 6}} 
}};
my_array arr2 {{ 
    {{7, 8, 9}}, 
    {{10, 11, 12}} 
}};
std::vector<my_array> vector {arr1, arr2};
assert(vector[0][0][1] == 2);
assert(vector[1][1][2] == 12);

现场演示

有趣的问题。我想你可能会对Pramod Gupta在今年的cppcon上的c++多维数组演讲感兴趣。

基本上，使用他的orca_array库(仅头文件，MIT许可)，您应该能够做以下事情: 
#inclue <vector>
#include "orca_array.hpp"
std::vector<orca_array::array4d<double>> my_vector_of_4d_arrays;

可以将其存储为包含19200个元素的一维数组，访问方式为

array[i*2400 + j*1200 + k*150 + l] // array[i,j,k,l]
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