固定分配 std::vector

Question

我是一名嵌入式软件开发人员，因此我不能总是使用所有不错的 C++ 功能。最困难的事情之一是避免动态内存分配，因为它在某种程度上适用于所有 STL 容器。

std::vector 在处理可变数据集时非常有用。但问题是分配（例如std::reserve）不是在初始化时完成或固定的。这意味着在进行复制时可能会出现内存碎片。

最好让每个向量都有一个分配的内存空间，这是向量可以增长到的最大大小。这将创建确定性行为，并可以在编译时映射微控制器的内存使用情况。当向量达到最大大小时调用push_back 将创建一个std::bad_alloc。

我读到可以编写std::allocator 的替代版本来创建新的分配行为。是否可以使用 std::allocator 创建这种行为，或者替代解决方案是否更合适？

我真的很想继续使用 STL 库并对其进行修改，而不是重新创建我自己的向量，因为与它们的实现相比，我更容易出错。

旁注 #1：

我不能将std::array 用作 1：它不是由我的编译器提供的，而 2：它确实具有静态分配，但我仍然必须管理 std::array 内的数据和缓冲区之间的边界.这意味着用我的分配属性重写std::vector，这是我想要摆脱的。

Answer 1

你可以实现或重用boost的static_vector； 具有固定容量的可变大小数组容器。

Answer 2

您始终可以使用 C 样式数组（与 std::array 中的底层相同），因为向量不应该是静态的

int arr[5]; // static array of 5 integers

为了让它更有用，你可以将它包装在一个类模板中以隐藏 C 风格 示例：

template<class type, std::size_t capacaty>
class StaticVector {
    private:
        type arr[capacaty];
        std::size_t m_size;
    public:
        StaticVector() : m_size(0) {}

        type at(std::size_t index) {
            if (index >=0 && index < m_size) {
                return arr[index];
            }

            return type();
        }

        void remove(std::size_t index) {
            if (index >=0 && index < m_size) {
                for (std::size_t i=index; i < m_size-1; i++) {
                    arr[i] = arr[i+1];
                }
                m_size--;
            }
        }

        void push_back(type val) {
            if (m_size < capacaty) {
                arr[m_size] = val;
                m_size++;
            }
        }

        std::size_t size() {
            return m_size;
        }
};

使用示例：https://onlinegdb.com/BkBgSTlZH