Question

我正在为我的学士学位论文编写模拟程序，但我不是C ++专家，并且在搜索了相当长的时间后，没有找到方便的答案或问题，因此我求助于你们。

我的问题如下。除了可以存储在堆栈中的其他成员字段外，我还有一些类具有几个成员字段num_a和num_b。现在，这两个值的大小大约为1000-2000。我现在需要的是SampleClass的另一个类成员，即大小为num_a * num_b的二维布尔数组。由于其大小，需要在堆上分配它。它必须在内存中是连续的，因此对我来说，存储指向数组的指针的指针不起作用。

SampleClass : Object {
   public:
         uint16_t num_a;
         uint16_t num_b;
         ??? // some data structure for my 2d array

         // simple constructor
         SampleClass(num_a, num_b);

}

我在头文件.h中声明我的类，并在源文件.cc中实现函数和构造函数。

如您所见，num_a和num_b的值不是预先确定的，因此不是const。我的问题是，如何（以一种简单的方式）在头文件中声明此内容，以及如何在源文件的构造函数中对其进行初始化？

我发现使用vector的东西如下：

// header file
std::vector<std::vector<bool>> *coverage_matrix;

// source file
coverage_matrix = new std::vector<std::vector<bool>>();
coverage_matrix->push_back(something); // do something with it

最后一种方法是否有效，更重要的是，它是否像不依赖std::vector的解决方案一样有效？

感谢您的回答。

Answer 1

大小为num_a * num_b的
二维数组...由于其大小，需要在堆上分配它。它必须在内存中是连续的
std::vector<std::vector<bool>>

在向量的向量中，行在其内部是连续的，但彼此之间并不相关。这与指针数组相同。因此，这不能满足您对连续布局的需求。

 new std::vector<std::vector<bool>>()

几乎不需要像这样动态分配向量。最好避免使用，以确保正确性和性能。

分配动态大小的连续数组的唯一解决方案是分配一维数组，其中各行之间是平坦的。例如：

std::vector<bool> matrix(num_a * num_b);

您可以在索引a + num_a * b处访问元素[a] [b]。

请注意，std::vector<bool>非常特殊，与其他向量不同。它不包含任何bool对象，而是打包了这些位，并通过屏蔽和移位¹进行访问。这使得数据结构非常易于缓存，但是操作更加复杂。这对性能的好坏取决于您对它的处理方式以及CPU结构。

比性能考虑更重要的是，这意味着您可以依赖于其他数组的某些保证不适用于std::vector<bool>。例如，您不能获取元素的地址，也不能在不同步的情况下修改不同线程中的不同元素。而且对于您的特殊情况，由于不能保证布尔对象，因此肯定不能保证向量中存在连续的布尔对象。

因此，如果您需要bool的常规数组，则在使用向量时需要解决专业化问题。例如：

enum boolean : bool {no, yes};
std::vector<boolean> matrix;

¹从技术上讲，不能保证任何特定的表示形式。它是实现定义的。

多维数组作为要在堆上分配的类成员

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