arrays - C++动态数组的设计

Question

我正在为动态数组(类似于 std::vector)设计一些类。我不想使用 std::vector 的原因是因为我的 C++ 程序经常用作从 C/C++/Fortran/Delphi 调用的库，因此将数组输入作为指针。出于安全原因，std::vector 不能在构造时窃取指针。我的 Array1D 可以用作 std::vector 但也可以用指针构造。不幸的是，Visual Studio 2013 似乎担心我的设计。在提出问题之前，我需要解释一下这个设计。

这是我类(class)的布局

template <typename T>
class Array1D {
private:
    T* data_;
    T* size_;    // No stored as an int for optimisation purposes
    bool owner_;
public:
    Array1D(int n) {
        data_ = new T[n];
        size_ = data_ + n;
        owner_ = true;
    }
    Array1D(T* data, int n) {
        data_ = data;
        size_ = data + n;
        owner_ = false;
    }
    ...
};

大多数时候，它作为 std::vector 工作，并且 owner_ 设置为 true。也可以从指针构造一个 Array1D，这一次 owner_ 设置为 false。在这种情况下，某些操作(例如调整大小)是不允许的(通过断言)。数组 A 的复制构造函数和赋值设计为:

Array1D(const Array1D& B) : B 到 A 的深拷贝。构造后，A 拥有它的内存。

Array1D(Array1D&& B) :所有情况下的移动操作。 build 完成后，A与B的所有权状态相同。

operator=(const Array1D& B) :将 B 深拷贝到 A 中。如果 A 不拥有其内存，则有一个断言来检查 A 和 B 是否具有相同的大小。分配不会改变 A 的所有权状态。

operator=(Array1D&& B) :如果 A 和 B 拥有它们的内存，则移动操作。否则，我们进行深拷贝，如果 A 不拥有其内存，则使用断言检查大小。分配不会改变 A 的所有权状态。

我将相同的想法应用于我的二维数组，其元素以行优先顺序存储

template <typename T>
class Array2D {
private:
    T* data_;
    T* size_[2];
    bool owner_;
public:
    Array2D(int n, int p) {
        data_ = new T[n];
        size_[0] = data_ + n;
        size_[1] = data_ + p;
        owner_ = true;
    }
    Array1D(T* data, int n, int p) {
        data_ = data;
        size_[0] = data + n;
        size_[1] = data + p;
        owner_ = false;
    }
    ...
    Array1D<T> operator()(int i) {
        Array1D<T> row(data_ + i * nb_columns(), nb_columns());
        return row;
    }
    ...
    int nb_columns() const {
        return static_cast<int>(size_[1] - data_);
    }
};

operator()(int i) 返回的 Array1D 不拥有其内存，并且包含指向 Array2D 对象拥有的第 i 行的指针。在以下类型的代码中很有用

sort(Array1D<T>& A); // A function that sorts array in place

Array2D<double> matrix(5, 100); // Construct an array of 5 rows and 100 columns
...                             // Fill the array
sort(matrix(3))                 // Sort the 4th row

二维数组行的那些“临时 View ”非常有用，但我更喜欢将它们限制为临时对象以限制别名。

不幸的是，使用 Visual Studio 2013，我从 IDE 中收到以下针对行 sort(matrix(3)) 的警告:“将 r-value 绑定(bind)到 l-value 引用的选项是非标准的 Microsoft C++ 扩展”。我知道 matrix(3) 是一个暂时存在的对象，并且通过排序对其进行修改看起来很奇怪。但是，由于它是一个“ View ”，因此修改它会修改矩阵拥有的内存并且很有用。

所以我的问题如下:

我在做什么是有效的 C++ 吗？ (修改临时值)

这个设计有缺陷吗？

PS:完整代码可在 Github 获得.

Answer 1

Is what I am doing valid C++? (modifying a temporary value)

它不是。非常量左值引用不能绑定(bind)到临时对象:
http://herbsutter.com/2008/01/01/gotw-88-a-candidate-for-the-most-important-const/

Is there a flaw in this design?

您正在修改包装在对象中的内容。由于您需要一个左值，因此只需通过一个中间变量来修复它:

auto m_temp_lvalue = matrix(3); // get the 4th row
sort(m_temp_lvalue); // sort the 4th row

我希望它有所帮助。