这篇文章主要介绍了使用 C++26 Reflection 实现类似 Zig 中的 MultiArrayList
的功能,具体内容如下:
- 背景与目标:作者观看了 Andrew Kelley 关于 Practical Data Oriented Design 的演讲,受其启发用 C++26 Reflection 实现相同功能。目标是实现一个
SoaVector<T>
,它不是T
的动态数组,而是为T
的每个非静态数据成员都有一个动态数组。 - 存储实现:以简单的
Point
结构为例,最初的存储方式类似std::vector<Point>
,但要实现SoaVector<Point>
,需要将x
和y
分别存储,通过C++26 Reflection
的std::meta::define_aggregate()
函数来定义聚合,存储方式改为struct { char* x; int* y; size_t size; size_t capacity; }
。 - 添加元素操作:实现
push_back
函数,基本轮廓与常规Vector
相似,但需要考虑内存分配和复制。通过std::define_static_array()
创建静态存储数组,按顺序处理每个非静态数据成员的分配、复制和释放。同时在grow
函数和析构函数中正确管理内存。 读取元素操作:
- 值索引:实现
const
索引操作符operator[]
,可以成功读取Point
元素。通过展开包的方式,一次性读取所有成员,提高效率。 - 引用索引:为了支持写入操作,生成新的
PointRef
类型,包含对x
和y
的引用,并添加赋值和转换运算符。索引操作符返回PointRef
,实现了对元素的读写操作。 - 格式化引用:通过添加注释
format_as
,在格式化时强制将Ref
转换为Point
,使打印输出更符合预期。
- 值索引:实现
- 完整实现与对比:给出了
SoaVector
的完整实现代码,小于 100 行代码加上一些辅助函数。与 Zig 的MultiArrayList
实现进行对比,Zig 做了额外的优化,将单个分配分割成块,并使用enum
来处理字段。Zig 中一些特性如初始化类型、constexpr
函数参数、隐式命名枚举等值得借鉴。
总之,作者对 C++26 Reflection 感到非常兴奋,认为它为实现类似功能提供了有力的工具。
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