Wie kann ich statisch deklarierte 2D-Arrays als Klassenmitglieder in C effektiv simulieren?

Statisch deklarierte 2-D-Arrays als Klassenmitgliedsdaten in C

In der objektorientierten Programmierung stehen Entwickler häufig vor der Notwendigkeit, mehrdimensional zu erstellen Arrays als Klassenmitgliedsdaten. In C entsteht eine häufige Herausforderung beim Versuch, solche Arrays statisch zu deklarieren, insbesondere wenn die potenziellen Nachteile der dynamischen Speicherzuweisung vermieden werden sollen.

Um dieser Herausforderung zu begegnen, bevorzugen einige Entwickler die Verwendung einer zusammenhängenden Speicherzuweisung, um den Cache zu minimieren verfehlt. Während es nicht explizit möglich ist, ein 2D-Array statisch als Klassenmitglied zu deklarieren, kann eine Technik, die einen Vektor aus Ganzzahlen und Operatorüberladung verwendet, diese Funktionalität emulieren. Dieser Ansatz nutzt die Kontiguität des Vektors und bietet eine Möglichkeit, die Elemente zu indizieren, als wären sie in einem 2D-Array.

Ein Beispiel für diese Technik finden Sie unten:

class Array2D {
public:
    vector<int> v;
    int nc;
    Array2D(int NR, int NC) : v(NR * NC), nc(NC) {}
    int *operator[](int r) { return &v[r * nc]; }
};

int main() {
    Array2D array2d(2, 3);
    array2d[0][0] = 1;
    array2d[1][2] = 6;
}

In diesem Code fungiert der Vektor v als zugrunde liegender Speicher für das 2D-Array. Der Klassenkonstruktor initialisiert den Vektor mit der angegebenen Anzahl von Zeilen und Spalten. Die Funktion „operator[]“ bietet eine bequeme Möglichkeit, mithilfe von Zeilen- und Spaltenindizes auf Elemente zuzugreifen und diese zu ändern.

Diese Technik ahmt effektiv das Verhalten eines statisch deklarierten 2D-Arrays nach und behält gleichzeitig die Vorteile einer zusammenhängenden Speicherzuweisung bei. Dies ist eine praktikable Lösung für Situationen, in denen Leistungsüberlegungen, wie z. B. Cache-Fehler, Vorrang haben müssen.

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