如何将 3 元素结构的 stl 向量转换为 2D C 样式数组

Question

假设我有以下简单的结构：

struct Vector3
{
    double x;
    double y;
    double z;
};

然后我创建了一个顶点列表：

std::vector<Vector3> verticesList;

除此之外，我还需要使用第三方库。该库有一个具有以下签名的函数：

typedef double[3] Real3;
external void createMesh(const Real3* vertices, const size_t verticesCount);

将verticesList 转换为可以作为vertices 参数传递给createMesh() 的最佳方法是什么？

目前我使用以下方法：

static const size_t MAX_VERTICES = 1024;

if (verticesList.size() > MAX_VERTICES)
    throw std::exception("Number of vertices is too big");

Real3 rawVertices[MAX_VERTICES];
for (size_t vertexInd = 0; vertexInd < verticesList.size(); ++vertexInd)
{
    const Vector3& vertex = verticesList[vertexInd];

    rawVertices[vertexInd][0] = vertex.x;
    rawVertices[vertexInd][1] = vertex.y;
    rawVertices[vertexInd][2] = vertex.z;
}

createMesh(rawVertices, verticesList.size());

但这肯定不是解决问题的最佳方法。

Answer 1

这是一个正确的做法。还有一些其他的方法...

Vector3 类型的布局与Real3 类型兼容，这意味着您可以强制将指向一种类型的指针强制转换为另一种类型的指针：

createMesh( reinterpret_cast<Real3*>(&verticesList[0]), vertices.size() );

正如 Rook 所提到的，删除循环的其他替代方法是使用 memcpy，因为类型是 POD：

Real3 rawVertices[MAX_VERTICES];
std::memcpy( rawVertices, &verticesList[0], 
             vertices.size()*sizeof verticesList[0] );

这更简洁，可能更有效，但它仍然是复制整个容器。

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我相信标准确实保证了这种行为（至少 C++11），两种标准布局和标准兼容类型具有相同的内存布局（呃？），并且 §9.2p19 规定：

一个指向标准布局结构对象的指针，使用 reinterpret_cast 进行适当转换，指向其初始成员（或者如果该成员是位字段，则指向它所在的单元），反之亦然。

这个保证在技术上意味着与我之前声称的稍有不同：您可以将reinterpret_cast<double*>(&verticesList[0]) 指向verticesList[0].x。但这也意味着通过 reinterpret cast 从double* 到Real3 指针的转换也可以。