C++ 的最佳 C 实现是什么？向量？

Question

我一直在考虑使用 C 而不是 C++，因为我发现它更干净，而且我发现它主要缺少的是像数组这样的向量。

最好的实现是什么？

我希望能够调用诸如 vector_create、vector_at、vector_add 等之类的东西。

Answer 1

如果你可以乘法，那么当你有 malloc() 甚至 calloc() 时，真的不需要 vector_create() 函数。您只需跟踪两个值，即指针和分配的大小，并将两个值而不是一个值发送到您将“向量”传递给的任何函数（如果该函数实际上需要指针和大小，也就是说） 。 malloc() 保证内存块可作为任何类型寻址，因此将其 void * 返回值分配给例如 struct car * 并使用 [] 对其进行索引。大多数处理器访问array[index]几乎与variable一样快，而vector_at()函数可能慢很多倍。如果将指针和大小一起存储在结构中，则只能在非时间关键代码中执行此操作，否则必须使用 vector.ptr[index] 进行索引。使用 free() 删除空间。

专注于围绕 realloc() 编写一个好的包装器，它仅在例如 2 或 1.5 的每个幂上重新分配。请参阅 user786653 的维基百科链接。

当然，如果内存耗尽，calloc()、malloc() 和 realloc() 可能会失败，这是需要向量类型的另一个可能原因。 C++ 有异常，如果你没有捕获它，它会自动终止程序，而 C 则没有。但这是另一个讨论了。

Answer 2

C 中缺乏模板功能使得不可能支持类似向量的结构。您能做的最好的事情就是在预处理器的帮助下定义一个“通用”结构，然后为您想要支持的每种类型进行“实例化”。

Answer 3

编辑

这个答案来自一百万年前，但在某个时候，我实际上在 C 中实现了一个基于宏的、高效的、类型安全的向量，它涵盖了所有典型的功能和需求。您可以在这里找到它：

https://github.com/eteran/c-vector

回答如下。

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您想要复制的载体怎么样？我的意思是最后，这一切都归结为这样的事情：

int *create_vector(size_t n) {
    return malloc(n * sizeof(int));
}

void delete_vector(int *v) {
    free(v);
}

int *resize_vector(int *v, size_t n) {
    return realloc(v, n * sizeof(int));
    /* returns NULL on failure here */
}

您可以将这一切包装在一个结构中，因此它也“知道它的大小”，但您必须为每种类型执行此操作（这里是宏？） ，但这似乎有点不必要......也许是这样的：

typedef struct {
    size_t size;
    int *data;
} int_vector;

int_vector *create_vector(size_t n) {
    int_vector *p = malloc(sizeof(int_vector));
    if(p) {
        p->data = malloc(n * sizeof(int));
        p->size = n;
    }
    return p;
}

void delete_vector(int_vector *v) {
    if(v) {
        free(v->data);
        free(v);
    }
}

size_t resize_vector(int_vector *v, size_t n) {
    if(v) {
        int *p = realloc(v->data, n * sizeof(int));
        if(p) {
            v->data = p;
            v->size = n;
        }
        return v->size;
    }
    return 0;
}

int get_vector(int_vector *v, size_t n) {
    if(v && n < v->size) {
        return v->data[n];
    }
    /* return some error value, i'm doing -1 here, 
     * std::vector would throw an exception if using at() 
     * or have UB if using [] */
    return -1;
}

void set_vector(int_vector *v, size_t n, int x) {
    if(v) {
        if(n >= v->size) {
            resize_vector(v, n);
        }
        v->data[n] = x;
    }
}

之后，你可以这样做：

int_vector *v = create_vector(10);
set_vector(v, 0, 123);

我不知道，这似乎不值得付出努力。

Answer 4

据我所知，在 C 语言中创建一套全面的实用程序类型的最完整的工作是 GLib< /a>.为了满足您的特定需求，它提供了 g_array_new、g_array_append_val 等。请参阅 GLib 数组文档。

Answer 5

而不是在 @EvanTeran 的回答 我想我应该在这里提交更长的回复。

正如各种评论所暗示的那样，尝试复制 std::vector 的确切行为实际上没有多大意义，因为 C 缺乏模板并且 RAII。

然而，有用的是仅适用于字节的 动态数组 实现。显然，这可以直接用于 char* 字符串，但也可以轻松适应任何其他类型，只要您小心地将 size 参数乘以 sizeof(the_type)。

Answer 6

Apache Portable Runtime 有一套不错的 数组函数 并且全部是 C。

请参阅 教程 进行快速介绍。