可以用作固定大小（堆栈）和动态大小（堆）的数组封装器答案

【问题标题】：Array encapsulator that can work as fix-size (stack) AND dynamic-size (heap)可以用作固定大小（堆栈）和动态大小（堆）的数组封装器
【发布时间】：2017-06-24 04:38:55
【问题描述】：

昨天，我偶然发现了一个名为 Eigen 的库，它提供了 an array class，其签名如下：-

Array<float,Dynamic,1> b;//<--- dynamic = unknown at compile time
Array<float,3,1>       c;//<--- both row(=3) and col(=1) known at compile time

这里是Array.h和一个密切相关的类PlainObjectBase.h的源代码。

据我所知（通过挖掘），如果在编译时知道 row 和 col，它会将内存分配为 stack variable，与以下方式相同：-

float c[3];

我觉得很酷，因为它可以避免不必要的堆分配。
在某些情况下非常适合。

问题

什么是 C++ 技术/语义来创建支持固定和动态大小在 1 个类中的集合？

它背后的想法是什么？
我不是要完整的代码或任何 sn-p，但我不介意。

Answer 可以忽略所有关于 Eigen Array 是如何实现的事实。（Eigen 只是一个例子。）

我想要一些可靠的想法来改进我自己的数组封装器，让它变得像那样酷。

我的糟糕解决方案

为两种场景（动态和修复）创建字段，但在每个场景中，只使用其中的一部分。
然后，发送垃圾邮件std::enable_if 来控制 Dynamic vs Const，但我认为这是反模式。

【问题讨论】：

这是一个模板类，因此您可以使用 enable_if 和 is_arithmetic 来制作模板特化。这是一个示例：stackoverflow.com/questions/14294267/…
@Jerry Jeremiah 这是一个非常好的链接，谢谢。它实际上可能是一个答案。

标签： c++ arrays c++11 stack heap-memory

【解决方案1】：

他们通过部分专业化来做到这一点。基本上，Array 类模板将存储的创建委托给另一个类模板，该类模板部分专门用于他们命名为 Dynamic 的一些神奇值。

这是一个基本示例：

#include <memory>

constexpr int Dynamic = -1;

template <typename T, int N>
struct Storage
{
    Storage() : data{} {}
    T data[N];
};

template <typename T>
struct Storage<T, Dynamic>
{
    Storage(int count) : data{new T[count]} {}
    Storage() = delete;
    std::unique_ptr<T[]> data;
};


template <typename T, int N>
struct Array
{
    Array() : storage{} {}
    Array(int count) : storage{count} {}
    Storage<T, N> storage;
};


int main() {
    Array<int, 4> a1;
    //Array<int, 4> a2(10);  // Error since base Storage template has no constructor taking int.
    Array<int, Dynamic> a3(10);
    //Array<int, Dynamic> a4{};  // Error since Storage<T, Dynamic> has its default constructor deleted.
}

Live demo

基本上有两种不同的Storage 模板，一种用于N == Dynamic，另一种用于任何其他值。

事实上，如果您查看DenseStorage.h，您会看到与我的示例类似的模式。支持多维度和各种不同对齐的数据类型的专业化还有很多，但它们是同一个概念。

【讨论】：