在std :: vector <bool>上建立一个非拥有位容器是个好主意吗？的std ::跨度？

Question

在我的几个项目中，我越来越需要处理内存中连续的位序列 - 有效（*）。到目前为止，我已经写了一堆内联的独立函数，模板选择“位容器”类型（例如uint32_t），用于获取和设置位，应用'或'和'和'到它们的值，定位容器，将位长转换为字节大小或容器中的长度等等......它看起来像是写字时间。

我知道C ++标准库具有std::vector<bool>的特化，许多人认为它是一个设计缺陷 - 因为它的迭代器不会暴露实际的bool，而是代理对象。无论这是一个好主意还是一个专业化的坏主题，它肯定是我正在考虑的事情 - 一个明确的位代理类，希望“总是”被优化掉（使用constexpr的漂亮润滑， noexcept和inline）。所以，我在考虑可能从一个标准库实现中调整std::vector代码。

另一方面，我想要的课程：

• 永远不会拥有数据/位 - 它将接收起始位容器地址（假设对齐）和位长度，并且不会分配或释放。
• 它无法动态调整数据或以其他方式调整数据 - 即使在保留相同数量的空间时也不会像std :: vector :: resize（）;它的长度将在其寿命/范围内固定。
• 它不应该知道堆（并且在没有堆时工作）

从这个意义上讲，它更像是一个用于比特的跨度类。那么也许从一个跨度开始呢？我不知道，跨度仍然不标准;并且没有跨越代理...

那么我的实现有什么好基础（编辑：不是基类）？ std::vector<bool>？ std::span？都？没有？或者 - 也许我正在重新发明轮子，这已经解决了问题？

注意：

• 比特序列长度在运行时是已知的，而不是编译时间;否则，正如@SomeProgrammerDude建议我可以使用std::bitset。
• 我的班级不需要“be-a”span或“be-a”向量，所以我不打算专注于任何一个。

（*） - 到目前为止还没有SIMD效率，但可能会更晚。此外，这可能在CUDA代码中使用，我们没有SIMDize但假装通道是正确的线程。

Answer 1

而不是std::vector或std::span我怀疑你的类的实现会与std::bitset共享更多共同点，因为它几乎是一样的，除了（固定的）运行时确定的大小。

实际上，您可以采用典型的std::bitset实现，并将<size_t N>模板参数作为size_t size_成员（或您喜欢的任何名称）移动到类中，然后您就可以了你的动态bitset类几乎没有变化。你可能想要摆脱任何你认为像std::string和朋友那样的构造者一样残酷的东西。

最后一步是删除底层数据的所有权：基本上你将删除构造函数中底层数组的创建，并使用一些指针维护现有数组的视图。

如果您的客户不同意用于存储的基础无符号整数类型（您称之为“位容器”），那么您可能还需要使您的类成为此类型的模板，尽管如果它更简单每个人都同意说uint64_t。

就std::vector<bool>而言，你并不需要太多：vector所做的一切，std::bitset可能也是如此：{{1}增加是动态增长 - 但你已经说过你不想要那样。 vector具有代理对象概念来表示单个位，但vector<bool>也是如此。

从std::bitset您可以了解基础数据的非所有权，但我认为这实际上并不代表很多底层代码。您可能需要考虑{em> 编译时已知大小或运行时提供的大小（由std::span表示）的std::span方法这对你有用（大多数情况下，如果你有时使用编译时大小，并且可以专门化某些方法，以便在这种情况下更有效）。