В дни, предшествующие С++ и vector/lists, как они расширяли размер массивов, когда им нужно было хранить больше данных?
Как копировать вектор в c?
Ответ 1
Типичный код C выглядит так:
void* newMem = realloc(oldMem, newSize);
if(!newMem)
{
// handle error
}
oldMem = newMem;
Обратите внимание, что если происходит сбой realloc, то он возвращает ноль, но старая память все еще действительна, это типичное использование вызывает утечку памяти:
oldMem = realloc(oldMem, newSize);
if(!oldMem)
{
// handle error
}
К сожалению, это очень распространено;
Также обратите внимание, что в векторе/списке C++ нет ничего особенного. Подобные структуры могут быть реализованы в C, только синтаксис (и обработка ошибок) выглядят иначе. Например, смотрите аналог LodePNG для std :: vector для C.
Ответ 2
Многие проекты C заканчивают реализацию векторного API. Динамические массивы - такая общая потребность, что приятно абстрагировать управление памятью как можно больше. Типичная реализация C может выглядеть примерно так:
typedef struct dynamic_array_struct
{
int* data;
size_t capacity; /* total capacity */
size_t size; /* number of elements in vector */
} vector;
Затем они будут иметь различные вызовы функций API, которые работают с vector
:
int vector_init(vector* v, size_t init_capacity)
{
v->data = malloc(init_capacity * sizeof(int));
if (!v->data) return -1;
v->size = 0;
v->capacity = init_capacity;
return 0; /* success */
}
Тогда, конечно, вам нужны функции для push_back
, insert
, resize
и т.д., которые вызывают realloc
, если size
превышает capacity
.
vector_resize(vector* v, size_t new_size);
vector_push_back(vector* v, int element);
Обычно, когда требуется перераспределение, capacity
удваивается, чтобы не перераспределять все время. Обычно это та же стратегия, которая используется внутри std::vector
, за исключением, как правило, std::vector
не будет вызывать realloc
из-за конструкции/уничтожения объекта С++. Скорее, std::vector
может выделить новый буфер, а затем скопировать конструкцию/перемещение, чтобы построить объекты (используя размещение new
) в новый буфер.
Фактическая реализация вектора в C может использовать указатели void*
как элементы, а не int
, поэтому код более общий. Во всяком случае, такого рода вещи реализуются во многих проектах C. См. http://codingrecipes.com/implementation-of-a-vector-data-structure-in-c для примера реализации вектора в C.
Ответ 3
Они начнут с сокрытия определения структуры, которая будет содержать членов, необходимых для реализации. Затем предоставляем группу функций, которые будут манипулировать содержимым структуры.
Что-то вроде этого:
typedef struct vec
{
unsigned char* _mem;
unsigned long _elems;
unsigned long _elemsize;
unsigned long _capelems;
unsigned long _reserve;
};
vec* vec_new(unsigned long elemsize)
{
vec* pvec = (vec*)malloc(sizeof(vec));
pvec->_reserve = 10;
pvec->_capelems = pvec->_reserve;
pvec->_elemsize = elemsize;
pvec->_elems = 0;
pvec->_mem = (unsigned char*)malloc(pvec->_capelems * pvec->_elemsize);
return pvec;
}
void vec_delete(vec* pvec)
{
free(pvec->_mem);
free(pvec);
}
void vec_grow(vec* pvec)
{
unsigned char* mem = (unsigned char*)malloc((pvec->_capelems + pvec->_reserve) * pvec->_elemsize);
memcpy(mem, pvec->_mem, pvec->_elems * pvec->_elemsize);
free(pvec->_mem);
pvec->_mem = mem;
pvec->_capelems += pvec->_reserve;
}
void vec_push_back(vec* pvec, void* data, unsigned long elemsize)
{
assert(elemsize == pvec->_elemsize);
if (pvec->_elems == pvec->_capelems) {
vec_grow(pvec);
}
memcpy(pvec->_mem + (pvec->_elems * pvec->_elemsize), (unsigned char*)data, pvec->_elemsize);
pvec->_elems++;
}
unsigned long vec_length(vec* pvec)
{
return pvec->_elems;
}
void* vec_get(vec* pvec, unsigned long index)
{
assert(index < pvec->_elems);
return (void*)(pvec->_mem + (index * pvec->_elemsize));
}
void vec_copy_item(vec* pvec, void* dest, unsigned long index)
{
memcpy(dest, vec_get(pvec, index), pvec->_elemsize);
}
void playwithvec()
{
vec* pvec = vec_new(sizeof(int));
for (int val = 0; val < 1000; val += 10) {
vec_push_back(pvec, &val, sizeof(val));
}
for (unsigned long index = (int)vec_length(pvec) - 1; (int)index >= 0; index--) {
int val;
vec_copy_item(pvec, &val, index);
printf("vec(%d) = %d\n", index, val);
}
vec_delete(pvec);
}
В дополнение к этому они достигнут инкапсуляции с помощью void * вместо vec * для группы функций и фактически скрыть определение структуры от пользователя, определив его внутри модуля C, содержащего группу функций, а не заголовок, Также они скроют функции, которые вы считаете приватными, оставив их вне заголовка и просто прототипируя их только в модуле C.
Ответ 4
Вы можете увидеть реализацию vc_vector:
struct vc_vector {
size_t count;
size_t element_size;
size_t reserved_size;
char* data;
vc_vector_deleter* deleter;
};
...
vc_vector* vc_vector_create_copy(const vc_vector* vector) {
vc_vector* new_vector = vc_vector_create(vector->reserved_size / vector->count,
vector->element_size,
vector->deleter);
if (unlikely(!new_vector)) {
return new_vector;
}
if (memcpy(vector->data,
new_vector->data,
new_vector->element_size * vector->count) == NULL) {
vc_vector_release(new_vector);
new_vector = NULL;
return new_vector;
}
new_vector->count = vector->count;
return new_vector;
}
Чтобы использовать его:
vc_vector* v1 = vc_vector_create(0, sizeof(int), NULL);
for (int i = 0; i < 10; ++i) {
vc_vector_push_back(v1, &i);
}
// v1 = 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
vc_vector* v2 = vc_vector_create_copy(v1);
// v2 = 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (copy of v1)
// to get pointer to int:
const int* v2_data = vc_vector_data(v1);
Ответ 5
https://github.com/jakubgorny47/baku-code/tree/master/c_vector
Здесь моя реализация. В основном это структура, содержащая указатель на данные, размер (в элементах), общее выделенное пространство и размер типа, который хранится в векторе, что позволяет использовать указатель void.