具有任意索引的数组的 C++ 类

Question

是否有任何流行的 C++ 库有一个（或多个）类允许开发人员在不牺牲速度的情况下使用具有任意索引的数组？

为了给这个问题提供更具体的形式，我希望可以编写类似于以下的代码：

//An array with indices in [-5,6)
ArbitraryIndicesArray<int> a = ArbitraryIndicesArray<int>(-5,6);  
for(int index = -5;index < 6;++index)
{
    a[index] = index;
}

Answer 1

真的，您应该使用带偏移量的向量。甚至是带有偏移量的数组。额外的加法或减法不会对程序的执行速度产生任何影响。

如果您想要与默认 C 数组具有完全相同的速度，您可以将偏移量应用于数组指针：

int* a = new int[10];
a = a + 5;
a[-1] = 1;

但是，不建议这样做。如果你真的想这样做，你应该创建一个包含内联函数的包装类来隐藏可怕的代码。您保持 C 代码的速度，但最终能够添加更多错误检查。

如 cmets 中所述，更改数组指针后，您无法使用该指针进行删除。您必须将其重置为阵列的实际开始。另一种方法是您始终保持指针指向开始，但使用另一个修改后的指针。

//resetting the array by adding the offset (of -5)
delete [] (a - 5);

Answer 2

std::vector<int> 可以在这里解决问题。
随机访问向量中的单个元素只需 O(1)。

如果您真的需要自定义索引，您可以根据向量创建自己的小类来应用偏移量。

Answer 3

使用 STL 中的地图类：

std::map<int, int> a;
for( int index = -5; index < 6; ++index )
{ 
    a[index] = index; 
}

map 在内部实现为排序容器，它使用二进制搜索来定位项目。

Answer 4

[这是一个旧线程，但仅供参考...]

Boost.MultiArray 具有用于设置任何索引范围的范围系统。

ObjexxFCL 库中的数组完全支持任意索引范围。

这些都是多维数组库。对于 OP 1D 数组，上面的 std::vector 包装器就足够了。

Answer 5

因为我不是很聪明，所以编辑了答案。

将std::vector 和偏移量包装到一个类中并提供operator[]：

template <class T>
class ArbVector
{
    private:
        int _offset;
        std::vector<T> container;
    public:
        ArbVector(int offset) : _offset(offset) {}
        T& operator[](int n) { return container[n + _offset] }
};

不确定这是否编译，但你明白了。

但不要从 std::vector 派生，请参阅 cmets。