使用 std::shared_ptr 到数组的数组索引表示法答案

【问题标题】：array index notation with std::shared_ptr to an array使用 std::shared_ptr 到数组的数组索引表示法
【发布时间】：2016-01-30 06:16:35
【问题描述】：

我正在编写一些通过内部函数使用 SSE/AVX 的代码。因此，我需要保证对齐的数组。我正在尝试使用以下代码通过 _aligned_malloc 制作这些：

template<class T>
std::shared_ptr<T> allocate_aligned( int arrayLength, int alignment )
{
   return std::shared_ptr<T>( (T*) _aligned_malloc( sizeof(T) * arrayLength, alignment ), [] (void* data) { _aligned_free( data ); } );
}

我的问题是，如何使用通常的数组索引表示法来引用数组中的数据？我知道 unique_ptr 有一个专门用于调用 delete[] 进行销毁的数组，并允许数组索引表示法（即myArray[10] 访问数组的第 11 个元素）。但是，我需要使用 shared_ptr。

这段代码给我带来了问题：

void testFunction( std::shared_ptr<float[]>& input )
{
   float testVar = input[5]; // The array has more than 6 elements, this should work
}

编译器输出：

error C2676: binary '[' : 'std::shared_ptr<_Ty>' does not define this operator or a conversion to a type acceptable to the predefined operator
1>          with
1>          [
1>              _Ty=float []
1>          ]

有没有办法做到这一点？我对使用智能指针还是很陌生，所以我可能会搞砸一些简单的事情。感谢您的帮助！

【问题讨论】：

旁白：您的分配函数不会在数组中构造对象，并且在清理时不会调用析构函数。你应该小心只在微不足道的类型上使用它——或者更好的是，在函数中做一个 static_assert 以确保 std::is_trivial<T>::value 是 true （我认为这是你想要做的检查）。或者甚至更好，使用 SNIFAE 从重载中消除非平凡类型。或者，更改函数以适当地构造和销毁对象。
为什么在喜欢对齐的类中没有重载运算符 new / delete？
我认为您不能将 allocate_aligned 与 float[] 一起使用，因为 sizeof 不能应用于此。
@typ1232：你说得对，T 应该是简单的float，返回类型是std::shared_ptr<T[]>
@Hurkyl 我只是在浮点数、双精度数和复杂数组（复杂实现为 2 个浮点数的结构）上使用它，所以这应该不是问题，但我应该在那里添加一个检查.好主意，谢谢。

标签： c++ smart-pointers

【解决方案1】：

您完全想要的东西在 C++ 中实际上是不可能的。

原因很简单：shared_ptr 没有为他们实现operator[]，operator[] 必须作为成员实现。

但是，您可以通过以下三个选项之一非常接近：

只需使用具有正确对齐方式的成员类型的 vector（例如，xmmintrin.h 中的 __m128）并放弃所有其他工作。
自己实现一个类似于shared_ptr 的类（可能在后台使用std::shared_ptr）
在需要时提取原始指针 (float testVar = input.get()[5];) 并对其进行索引。

【讨论】：

嗯好吧...我担心这可能是答案。我想我将不得不考虑我想如何做到这一点。谢谢！
@RyanP 是的，我之前遇到过类似的问题。让我建议使用vector<__m128> 让事情变得非常简单（至少对我来说是这样）。
我实际上是在使用 shared_ptr 来保存大量的图像数据。所以我需要对齐图像数据，这样我就不需要使用未对齐的加载和存储。我想我可以将图像保存在矢量中，但我希望不必显着改变现有的代码库.. 只是让它不太容易出错。

【解决方案2】：

对于那些面临类似问题的人，以下内容可能会有所帮助。不要使用指向数组的共享指针，而是使用指向指针的共享指针。您仍然可以使用索引表示法，但您需要在此之前取消引用共享指针：

std::shared_ptr<int*> a = std::make_shared<int*>(new int[10]);
(*a)[0] = 5;
std::cout << (*a)[0] << std::endl;

【讨论】：

它是否解决了保证对齐的数组要求？