Re: [問題] 請問char**array的問題

[poyenc (髮箍)]

※ 引述《Keitaro (動き出す時間...)》之銘言：
: 開發平台(Platform): (Ex: Win10, Linux, ...)
: Ubuntu 18.04 LTS
: 編譯器(Ex: GCC, clang, VC++...)+目標環境(跟開發平台不同的話需列出)
: gcc
: 程式碼(Code)：(請善用置底文網頁, 記得排版，禁止使用圖檔)
: https://ideone.com/jugcYC
: 重新上傳完整原始碼
後面恕刪, 因為看起來不像 C++ 所以路過分享一下拙見.

C++ 物件不僅僅是一塊記憶體, 因為生命週期中會有建構子/解構子參與, 簡單
說就是至少會比 C 語言多兩次函式呼叫. 所以撰寫的時候不會輕易地創造物件
, 更不會創完而不用它. array new/delete 這種昂貴的操作其實是蠻罕見的.

你的程式碼主要存在兩個問題:

  1. ParseCmd() 的實作沒有彈性, 且效率不高
  2. 準備 execve() 引數時做了許多不必要的操作

一般為了減少對 STL container 的依賴, 函式介面會傾向於接受迭代器而不是
特定容器型別物件, 而且除非你很確定要用 std::char_traits<CharT>::eq()
來比較字元是否相等, 不然我們在搜尋的時候傾向於呼叫 STL algorithm 而非
std::basic_string 這種內嵌比較邏輯的型別, 所以通常介面會這樣設計:

  template <typename ForwardIterator, typename ForwardSentinel,
            typename OutputIterator>
  void ParseCmd(ForwardIterator first, ForwardSentinel last,
                OutputIterator output) {
    while (first != last) {
      // call std::find() here
      // other code goes here
      (*output++) = std::string(first, last);
    }
  }

  #include <iterator>

  const std::string str = "-vsync 0 -i file.cfg Compare.yuv";
  std::vector<std::string> vCmdSet;
  ParseCmd(begin(str), end(str), std::back_inserter(vCmdSet));

std::basic_string 只作為字元的載體, 而不是兼做比較的角色.

再來是準備 execve() 引數的邏輯, 如果非得用 array new/delete 來管理物
件, 那前面呼叫 ParseCmd() 創建一堆 std::string 物件有什麼用呢? 有沒 
有辦法重複使用這些物件的內容呢? 實際上你可以呼叫 std::string::data()
成員函式來達成這件事情, 然後把拿到的指標存進另一個 std::vector 內:

  #include <algorithm>
  #include <iterator>

  std::vector<char*> ppCmdArg;
  std::transform(begin(vCmdSet), end(vCmdSet),
                 std::back_inserter(ppCmdArg),
                 [](std::string& s) { return data(s); });
  ppCmdArg.push_back(nullptr);

  execve(..., data(ppCmdArg), ...);

這裡用到的概念主要有兩個: 1) std::vector 的 data() 成員函式會回傳第
0 個元素的位址, 而且每個成員的位址保證是連續的, 所以回傳的東西和你用
array new 創建出來的 array of pointers 是相同的; 2) 再者 std::string
的 data() 成員函式會回傳第 0 個字元的位址, 每個字元的位址也是連續的,
而且回傳的記憶體和 c_str() 相同 (只差在 constness), 包含結束字元.

下次撰碼的時候可以試著寫出無 new/delete 的程式碼, 因為偏底層的函式呼
叫次數愈多, 發生錯誤的機會也跟著變多.

--
[P1389R1] Standing Document for SG20: Guidelines for Teaching
          C++ to Beginners
https://wg21.link/p1389r1

SG20 Education and Recommended Videos for Teaching C++
https://www.cjdb.com.au/sg20-and-videos

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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 123.193.76.216 (臺灣)
※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/C_and_CPP/M.1605102909.A.FC2.html
→ Lipraxde: new 的問題是會產生 raw pointer，要主動用 delete 釋
→ Lipraxde: 放資源。至於昂貴嗎...難道 vector、string 就不做 hea
→ Lipraxde: p allocation 了？
STL container 預設會用 std::allocator<T> 來做配置, 以物件的生命週期來
看, 呼叫的介面先後順序如下:

  1. allocate()
  2. construct()
  3. destroy()
  4. deallocate()

1 ~ 2 的使用效果和 operator new + placement new 相同, 並非使用 array
new, 差別在於元素是需要用到的時候才建構, 而非一次全部建構好, 這也是為
什麼如 std::vector 會有 capacity() 及 size() 兩種不同用途的成員函式.

說 new 會產生 raw pointer 那不會是什麼太大問題, 因為使用者可以選擇重
載 new/delete, 只要在重載版本裡做好物件管理即可.
→ CoNsTaR: 還是看使用情景吧，server 可能就會想要一次全部建構好
推 Keitaro: 謝謝板上各位先進的指導
→ Keitaro: 雖然有很多東西不太了解 我在努力查資料學習
→ Keitaro: 讓各位花這麼多時間指導小弟 真的非常感謝
推 ucrxzero: 是說內文說用s.data()可是代碼用data(s)是我看錯嗎？
是的, 你沒看錯
→ Lipraxde: 我主要是不明白為什麼你文內會寫說 new/delete 昂貴（
→ Lipraxde: 還是 array 這個字眼在這邊很重要？）。
你知道 operator new 以及 operator new[] (俗稱 array new) 的差異嗎?
遇到沒有 default constructor 的型別初始化會怎麼進行?
→ Lipraxde: 我怎麼覺得是用法的問題，而不是它本身昂貴？
昂貴的原因在於物件的建構方式.

如同陣列般, 元素的建構是彼此相依的, 除了獲取記憶體的時間成本; 也額外
付出了第 1 個元素開始建構到第 n - 1 個元素結束建構的時間 (n 為陣列大
小), 我們才能開始存取第 0 個元素.

為了使用 operator new[] 來建構大量物件, 使用者還必須提供成本較低的
default ctor, 讓型別支援 two-phase initialization, 也提高程式碼複雜度

所以物件分開建構與否直接影響程式的執行效率, 從 C++17 開始新增多種記憶
體管理介面如 std::byte, std::uninitialized_*() 系列函式, 即是為了完善
這部分的開發.
推 Hurricaneger: 看不懂就推
→ Lipraxde: 喔~所以說，就是這些多呼叫的 default constructor 造
→ Lipraxde: 成它比較貴，感到豁然開朗！我以前基本上都當 default
→ Lipraxde: constructor 沒什麼成本 Orz
如果是 trival default ctor 就不會有什麼成本.

但從 C++11 開始有執行緒的觀念; C++17 開始有 executor 平行處理的觀念,
在使用 operator new[] 這類操作以前都要思考是否有必要排隊循序執行.
※ 編輯: poyenc (61.216.75.43 臺灣), 11/13/2020 12:04:52
推 F04E: 這種優文竟然只有三推
推 Lipraxde: 謝謝大大的指導