在结构阵列(AoS)和阵列结构(SoA)之间来回切换

Question

在许多关于面向数据的设计的着作中起着突出作用的一个特征是,在很多情况下,而不是AoS(结构数组):

struct C_AoS {
  int    foo;
  double bar;
};

std::vector<C_AoS> cs;
...
std::cout << cs[42].foo << std::endl;

在SoA(数组结构)中安排一个数据更有效:

struct C_SoA {
  std::vector<int>    foo;
  std::vector<double> bar;
};

C_SoA cs;
...
std::cout << cs.foo[42] << std::endl;

现在我正在寻找的是一个解决方案,它允许我在不改变调用接口的情况下在AoS和SoA之间切换,即我可以用最小的努力并且没有额外的运行时成本(至少到了过度的间接点),cs[42].foo;无论我正在使用哪种数据排列,都要调用.

我应该注意上面的示例语法是理想的情况,这可能是不可能的,但我也对近似近似非常感兴趣.任何接受者？

Answer 1

我将选择这种语法:cs.foo[42]成为单一语法并使用typedef在安排之间切换:

所以,显然C_SoA从你的帖子中给出,上面的语法有效,我们可以:

typedef C_SoA Arrangement;

Arrangement cs;

为了使用,std::vector<C_AoS>我们将不得不介绍其他东西:

typedef std::vector<C_AoS> AOS;

template<class A, class C, class T>
struct Accessor {
    T operator[](size_t index){
            return arr[index].*pMember;
    }
    T (C::*pMember);
    A& arr;
    Accessor(A& a, T (C::*p)): arr(a), pMember(p){}
};

struct Alt_C_AoS{
    Accessor<AOS, C_AoS, int> foo;
    Accessor<AOS, C_AoS, double> bar;

    AOS aos;
    Alt_C_AoS():foo(aos, &C_AoS::foo), bar(aos, &C_AoS::bar){}
};

现在我们可以:

//Choose just one arrangement
typedef Alt_C_AoS Arrangement;
//typedef C_SoA Arrangement;

Arrangement cs;
...
std::cout << cs.foo[42] << std::endl;

基本上这转化container dot member index为container index dot member.