一个数组向量是连续的吗？

Question

如果我创建

std::vector<std::array<double, 2>> points;
std::vector<double> points2;

我知道points2是一个在堆上持有double的连续内存块。我认为points是一个指向堆栈上double*的连续内存块？但是，这些数组在堆栈中是连续的吗？假设我正在存储双精度浮点数对来表示某些点。 points2在内存中是这样的：[x0 y0 x1 y1 x2 y2 ...] 那么points呢？在这种情况下，最好的方法是如何存储双精度浮点数对？感谢任何提示。

- lucmobz

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我会使用struct Point { double x; double y; }å’Œvector<Point> points;。 - Eljay

这个回答解决了你的问题吗？std::vector of std::vectors contiguity - scohe001

std::array 是一个围绕 C 风格数组的轻量级封装，因此它存储实际的数组而不是数组指针。 - UnholySheep

@scohe001，为什么您期望std::array在这方面的行为像std::vector呢？您理解这两者之间的区别，对吗？ - Sneftel

“在这种情况下，存储一对双精度浮点数的最佳方法是什么？” — 这取决于您想要执行的操作。在某些情况下，将它们存储为两个单独的向量（x 和 y 坐标）甚至可能更好。您还可以提供比默认对齐更强的对齐方式，以使它们更适合 SIMD/缓存。” - Daniel Langr

Answer 1

一个数组向量是连续的吗？

不是的。std::array可能包含填充，甚至在末尾有额外的成员。更多细节可以参考以下链接：

- 嵌套的std::array中的数据是否保证连续？ - std::array的大小是否已被定义为标准？

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但我相信这种情况很不可能发生，你可以通过比较 2 * sizeof(double) 和 sizeof(std::array<double, 2>) 来检查这种情况。

- Daniel Langr

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但在工作草案中，第22.3.7节类模板数组[array]中写道：“头文件定义了一个类模板，用于存储固定大小的对象序列。数组是一个连续的容器”，而在第22.3.11节类模板向量[vector]中写道：“向量满足所有容器的要求...并且对于除bool以外的元素类型，它是一个连续的容器”。我不确定OP是否在询问两个连续数组中的数据是否连续，还是仅仅是std::array对象本身是否连续... - Tony

@TonyTannous 当然，单个std::array是一个连续的容器。但这并不意味着如果你把两个数组放在一起（放到向量的缓冲区），它们之间就不会有任何“间隙”了。 - Daniel Langr

那就好，我猜OP是在问std数组中的元素而不是对象本身，在这种情况下，我同意你的看法。 - Tony

@lucmobz 这个问题非常相关：https://dev59.com/dFQJ5IYBdhLWcg3wSTt1。 - Daniel Langr

@lucmobz 这是一个常见的误解。数组不是指针，只是有时候表现得像指针。此外，这仅适用于 C 数组。std::array 是一个结构体 (struct)：http://eel.is/c++draft/array.overview#5。 - Daniel Langr

Answer 2

假设sizeof(std::array<double, 2>)是alignof(std::array<double, 2>)的整数倍，那么它们应该被连续存储而没有填充。

而且这很有可能总是成立。

- Bill Lynch

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对于 任何 类型，sizeof(T) 不是 alignof(T) 的整数倍吗？ - Sneftel

这里并不能保证一个数组在内存中会连续地运行到下一个数组。 - Galik

@Sneftel：是的：https://dev59.com/JLHma4cB1Zd3GeqPK2i5 - mrks