c++ - 设计需要暂存空间的算法

Question

C++ 标准库将数据结构与算法分开，例如 std::sort:

template< class RandomAccessIterator >
void sort( RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator last );

当算法需要中间暂存空间时，我想保持算法和数据结构的分离。

考虑到这个目标，我想实现一种图像算法，该算法需要输入和输出图像之间的中间暂存空间。可以在函数调用中分配必要的暂存空间，但是由于这些调用的大小和频率相同，图像大小相同，这会严重降低性能。这使得将数据结构与算法分离变得更加困难。

实现此目的的一种可能方法如下:

// Algorithm function
template<typename InputImageView, typename OutputImageView, typename ScratchView>
void algorithm(
  InputImageView inputImageView, 
  OutputImageView outputImageView, 
  ScratchView scratchView
);

// Algorithm class with scratch space
template<typename DataStructure>
class Algorithm {
public:
  template<typename InputImageView,typename OutputImageView>
  void operator()(
  InputImageView inputImageView, 
  OutputImageView outputImageView
  ){
    m_scratch.resize(inputImageView.size());
    algorithm(inputImageView,outputImageView,makeView(m_scratch));
  }

private:
  DataStructure m_scratch;
}

以上是有效的算法+暂存空间设计，还是有更好的方法？

旁注:我使用的是 boost::gil图书馆

Answer 1

我认为在这种情况下，我会让算法允许您传递(引用或指向)暂存空间的结构，并为该参数提供默认值。这样，当/如果分配结构的额外时间不是问题时，用户可以在不传递结构的情况下调用函数，但如果(例如)构建可以从重复重用相同空间中受益的处理管道，则可以传递一个.