c++ - 数组作为模板参数 : stack or heap?

Question

与堆相比，我对堆栈的了解非常初级，但是当涉及到数组时，据我所知，在堆栈上创建了这样的东西

float x[100];

而像这样的东西是在堆上创建的

float* x = new float[100];

但是，如果我创建一个模板数组类，并以“堆栈”数组类型(如 float[100])传递它，会发生什么情况？示例:

#include <iostream>

using namespace std;

template <class T>
class Array {
public:
    int size;
    T* data;

    Array(int size_) : size(size_) {
        data = new T[size];
    }

    ~Array() {
        delete [] data;
    }
};

int main() {
    int m = 1000000;
    const int n = 100;
    Array<float[n]>* array = new Array<float[n]>(m);

    for (int i = 0; i < m; i++)
        for (int j = 0; j < n; j++)
            array->data[i][j] = i * j;

    cout << array->data[10][9] << endl;
    delete array;
}

这里到底发生了什么？这个内存是在栈上创建的，还是在堆上创建的？我猜是堆，但它是如何工作的呢？编译器是否分配一大块内存，然后存储指针，这些指针每 n 个元素索引到其中？或者它是否分配许多较小的内存块(不一定是连续的)，并存储指向每个 block 的指针？

此外，如果没有模板的帮助，我似乎无法做到这一点。具体来说，这段代码无法编译:

int m = 1000;
const int n = 100;
(float[n])* array = new (float[n])[m];

这是怎么回事？

编辑:

感谢大家提供语法提示。我真正感兴趣的是区 block 中发生的事情

int m = 1000;
const int n = 100;
float (*array)[n] = new float[m][n];

但我不知道不使用模板怎么写。我真正感兴趣的一件事是，如果编译器将其分配为堆上的一个大块，您如何使用语法 array[i][j] 访问特定元素而不存储指向的指针每个第 n 个元素？然后我意识到由于 n 是常量，sizeof(float[n]) 是固定的，所以当你创建数组时，编译器正在分配一个 的数组m 元素，其中每个元素都是一个 float[n]，在我的例子中是 100 * 4 = 400 字节。现在一切都说得通了。谢谢!

Answer 1

Array<float[n]>* array = new Array<float[n]>(m);

这里发生的是两次 堆分配。 Array 对象将分配在堆上，因为您使用 new 创建它。 new-expression 调用 Array 构造函数，它再次使用 new 分配数组 data；因此 data 也在堆上分配。

最好这样做:

Array<float[n]> array(m);

这会在堆栈上分配array(因此它将在 block 的末尾自动销毁)。但是，虽然 array 对象本身在堆栈上，但数据仍然存储在堆上，因为它是在 Array 构造函数中分配在堆上的。这类似于您拥有 std::vector 或 std::string 局部变量时发生的情况。

Furthermore, I can't seem to do this without the aid of a template. Specifically, this code does not compile:

这只是因为你的语法错误。正确的语法是:

float (*array)[n] = new float[m][n];

左侧显示了声明数组指针的正确方法。对于右侧，您需要一个 m float[n] 数组。这表示为 float[m][n]； [m] 没有走到最后。