如何获得 std::list 来为 C++ 中的 n 个对象分配内存?

How do you get a std::list to allocate memory for n amount of objects in C++?

提问人:John Glen 提问时间:12/23/2020 更新时间:12/23/2020 访问量:687

问:

我的目标是有一个 std::list 来为我将放入其中的对象分配足够的内存,这样我就不必在它扩展时处理潜在的异常,也不必处理它扩展所需的额外时间。

我的第一次尝试涉及从波表拼接:

std::list<T> list();
        auto listI = list.begin;
        typename std::list<T>::iterator waveStart = waveTable.begin();
        for(int i = 0; i < waveIndex; i++) {
            waveStart++;
        }
        typename std::list<T>::iterator waveEnd;
        int tCounter = nSamples;
        while(tCounter > 0) {
            if(tCounter > (waveTable.size() - waveIndex)) {
                waveEnd = waveStart;
                for(int i = 0; i < (waveTable.size() - waveIndex); i++) {
                    waveEnd++;
                }
                tCounter = (tCounter - (waveTable.size() - waveIndex));
            } else {
                waveEnd = waveStart;
                for(int i = 0; i < tCounter; i++) {
                    waveEnd++;
                }
                tCounter = 0;
            }
            list.splice(listI, waveTable, waveStart, waveEnd);
            waveStart = waveTable.begin();
        }

        phase += (tp * frequency * (nSamples/sampleRate));
        while(phase > tp) {
            phase -= tp;
        }
        waveIndex = (phase / tp) * waveTable.size();

我打算复制这些值,但拼接从 waveTable 中删除了这些值,所以我将使用 insert。

问题是,insert 增加了列表的大小,我找不到一种方法来告诉列表需要多少内存来保存我想存储的所有值。

C++ 列表 std

评论


答:

1赞 Gyross 12/23/2020 #1

您可以在构造函数中指定初始大小,并使用 .std::list<T> list_obj(n)

https://en.cppreference.com/w/cpp/container/list/list

还有.std::list::resize

评论

0赞 John Glen 12/23/2020
但随后插入会增加大小
1赞 Gyross 12/23/2020
insert 将始终增加大小,而不是 doing , do .list.insert(it, val)*it = val
2赞 user1502256 12/23/2020 #2

我的目标是有一个 std::list 来为我将放入其中的对象分配足够的内存

好吧,似乎很合理。您可以通过调用相应的构造函数来执行此操作,如@Gyross所述。

因此,当它扩展时,我不必处理潜在的异常

现在你的问题在这里不再有意义。如果你没有记忆,预分配肯定不会解决问题。此外,根据您的类型,当您调用复制(或在某些情况下)移动赋值函数时(使用 时),它仍可能引发异常。node = newvalue

或扩展所需的额外时间

具有讽刺意味的是,您如此频繁地使用和关心性能,因为它是标准库中最慢的容器之一。如果你想要一个高性能的固定容器,我建议你编写/使用一个环形缓冲器。std::list

0赞 user9483537 12/23/2020 #3

您可能需要考虑实现自定义分配器。

自定义分配器类的完整要求如下 https://en.cppreference.com/w/cpp/memory/allocator

下面的示例分配器始终在堆栈上分配元素,如果元素数超过静态定义的大小,则引发元素。num_itemsstd::bad_alloc()

如果您有很多元素,您可能希望远离堆栈 using 或类似,以避免溢出。newdelete

template<typename T, size_t num_items>
class MyAllocator
{
public:
    using value_type = T;
    using pointer = T*;
    using const_pointer = const T*;
    using void_pointer = std::nullptr_t;
    using const_void_pointer = const std::nullptr_t;
    using reference = T&;
    using const_reference = const T&;
    using size_type = std::size_t;
    using difference_type = std::ptrdiff_t;

    /* should copy assign the allocator when copy assigning container */
    using propagate_on_container_copy_assignment = std::true_type;

    /* should move assign the allocator when move assigning container */
    using propagate_on_container_move_assignment = std::true_type;

    /* should swap the allocator when swapping the container */
    using propagate_on_container_swap = std::true_type;

    /* two allocators does not always compare equal */
    using is_always_equal = std::false_type;

    MyAllocator() : m_index(0) {};
    ~MyAllocator() noexcept = default;

    template<typename U>
    struct rebind {
        using other = MyAllocator<U, num_items>;
    };

    [[nodiscard]] pointer allocate(size_type n) {
        if (m_index+n >= num_items)
            throw std::bad_alloc();

        pointer ret = &m_buffer[m_index];
        m_index += n;
        return ret;

    }

    void deallocate(pointer p, size_type n) {
        (void) p;
        (void) n;
        /* do nothing */
    }

    size_type max_size() {
        return num_items;
    }


    bool operator==(const MyAllocator& other) noexcept {
        /* storage allocated by one allocator cannot be freed by another */
        return false;
    }

    bool operator!=(const MyAllocator& other) noexcept {
        /* storage allocated by one allocator cannot be freed by another */
        return !(*this == other);
    }

private:
    value_type m_buffer[num_items];
    size_t m_index;
};

然后你可以使用

constexpr size_t always_allocate_this_amount_of_elements = 10;
std::list<int, MyAllocator<int, always_allocate_this_amount_of_elements>> list;

评论

0赞 Mooing Duck 12/23/2020
我认为您不能像这样将值直接存储在分配器中,我认为状态需要在外部池中......
0赞 12/23/2020
我认为如果 == 运算符并不总是相等,则支持有状态分配器。但我建议无论如何都要远离堆栈