替代向量<bool>

Question

正如（希望）我们都知道，vector<bool> 已完全损坏，不能被视为 C 数组。获得此功能的最佳方法是什么？ 到目前为止，我想到的想法是：

• 改用vector<char>，或者
• 使用包装类并拥有vector<bool_wrapper>

你们如何处理这个问题？我需要c_array() 功能。

作为一个附带问题，如果我不需要 c_array() 方法，如果我需要随机访问，解决此问题的最佳方法是什么？我应该使用双端队列还是其他什么？

编辑：

• 我确实需要动态调整大小。
• 对于那些不知道的人，vector<bool> 是专门的，因此每个 bool 占用 1 位。因此，您不能将其转换为 C 样式的数组。
• 我猜“包装”有点用词不当。我在想这样的事情：

当然，由于可能的对齐问题，我必须阅读my_bool :(

struct my_bool
{
    bool the_bool;
};
vector<my_bool> haha_i_tricked_you;

Answer 1

这是一个有趣的问题。

如果您需要 std::vector （如果它不是专门的），那么类似的东西可能适用于您的情况：

#include <vector>
#include <iostream> 
#include <algorithm>

class Bool
{
public:

    Bool(): m_value(){}
    Bool( bool value ) : m_value(value){}

    operator bool() const { return m_value; }

    // the following operators are to allow bool* b = &v[0]; (v is a vector here).
    bool* operator& () { return &m_value; }
    const bool* operator& () const { return &m_value; }

private:

    bool m_value;

};




int main()
{
    std::vector<Bool> working_solution(10, false);


    working_solution[5] = true;
    working_solution[7] = true;


    for( int i = 0; i < working_solution.size(); ++i )
    {
        std::cout<< "Id " << i << " = " << working_solution[i] << "(" <<(working_solution[i] ? "true" : "false") << ")" <<std::endl; // i used ? : to be sure the boolean evaluation is correct
    }

    std::sort( working_solution.begin(), working_solution.end());
    std::cout<< "--- SORTED! ---" << std::endl;

    for( int i = 0; i < working_solution.size(); ++i )
    {
            bool* b = &working_solution[i]; // this works!

        std::cout<< "Id " << i << " = " << working_solution[i] << "(" << (working_solution[i] ? "true" : "false") << ")" <<std::endl; // i used ? : to be sure the boolean evaluation is correct
    }

    std::cin.get();
    return 0;
}

我用 VC9 试过这个，它似乎工作正常。 Bool 类的想法是通过提供相同的行为和大小（但不是相同的类型）来模拟 bool 类型。几乎所有的工作都是由 bool 运算符和这里的默认复制构造函数完成的。 我添加了一种排序，以确保它在使用算法时做出假设。

不确定它是否适合所有情况。如果它适合您的需求，它会比重写一个类似矢量的类更少工作......

Answer 2

我首选的解决方法是vector 的作用域枚举，其基础类型为bool。这非常接近如果委员会没有专门化它，我们将拥有的vector<bool>。

enum class switch_status : bool { ON, OFF };

static_assert( sizeof( switch_status ) == 1 );

::std::vector<switch_status> switches( 20, switch_status::ON );

static_assert( ::std::is_same_v< decltype( switches.front() ), switch_status &> );
static_assert( ::std::is_same_v< decltype( switches.back()  ), switch_status &> );
static_assert( ::std::is_same_v< decltype( switches[ 0 ]    ), switch_status &> );

您将对接受/来自bool 的演员的智慧有自己的看法：

enum class switch_status : bool { OFF = false, ON = true };

static_assert( static_cast< bool          >( switch_status::ON  ) == true               );
static_assert( static_cast< bool          >( switch_status::OFF ) == false              );
static_assert( static_cast< switch_status >( true               ) == switch_status::ON  );
static_assert( static_cast< switch_status >( false              ) == switch_status::OFF );

Answer 3

这个问题已经在 comp.lang.c++.moderated 上的 discussed。建议的解决方案：

• 您自己的分配器（基于std::allocator）和自己的向量专业化；
• 使用 std::deque（早在 S. Mayers 的一本书中就推荐过）——但这不符合您的要求；
• 制作 POD bool 包装器；
• 使用与bool 大小相同的东西（char/int/etc）代替bool；

我也很早就看到了标准委员会的提案 - 引入宏（类似于 STD_VECTOR_BOOL_SPECIAL）以禁止这种专业化 - 但 AFAIK 这个提案没有在 stl 实现中实现，也没有被批准。

看来你的问题没有办法很好地做到这一点......也许在 C++0x 中。

Answer 4

最简单的答案是使用vector<struct sb>，其中sb 是struct {boolean b};。然后你可以说push_back({true})。看起来不错。

Answer 5

如果您不需要数组，请使用std::deque，是的。

否则，请使用不专门针对 bool 的替代 vector，例如 Boost Container 中的那个。

Answer 6

你们是如何处理这个问题的？我需要 c_array() 功能。

boost::container::vector<bool>:

vectorbool> 专业化一直存在很大问题，并且有几次不成功的尝试从标准中弃用或删除它。 Boost.Container 没有实现它，因为有一个优越的 Boost.DynamicBitset 解决方案。

...

所以 boost::container::vector::iterator 返回真正的布尔引用并作为完全兼容的容器工作。如果您需要 boost::container::vectorbool> 功能的内存优化版本，请使用 Boost.DynamicBitset。

Answer 7

考虑使用向量。一旦您通过了编译和类型检查，bool 和 int 都只是机器字（编辑：显然这并不总是正确的；但在许多 PC 架构上都是正确的）。如果您想在没有警告的情况下进行转换，请使用“bool foo = !!bar”，它将零转换为假，非零转换为真。

矢量 或类似的将使用更少的空间，尽管在某些情况下它也有可能（非常小的）速度受到影响，因为字符小于机器字长。我相信，这是使用整数而不是字符来实现布尔值的主要原因。

如果你真的想要干净的语义，我也喜欢创建你自己的布尔类的建议——看起来像布尔，行为像布尔，但欺骗了模板专业化。

另外，欢迎加入希望从 C++ 标准中删除向量 专业化（用 bit_vector 代替它）的人的俱乐部。这是所有酷孩子们闲逛的地方:)。

Answer 8

取决于您的需求。我会选择std::vector<unsigned char>。如果您只使用功能的子集，编写包装器可能会很好，否则它将成为一场噩梦。