C++；：如何处理未使用的空向量消耗的RAM？ 我有一个C++软件，它执行基于代理的模拟。在模拟中，有群体s包含斑块es，其中个体s包含两个单倍型s。每个单倍型包含12个载体，每个载体用于跟踪不同类型的基因 class Haplotype { std::vector<A> genesA; std::vector<B> genesB; std::vector<C> genesC; std::vector<D> genesD; .... }; 类单倍型 { std：：载体基因； std：：载体基因b； std：：载体基因； std：：载体基因； .... };

然而，在实践中，用户永远不会使用超过一种或两种类型的基因。这意味着每个未使用的向量都会消耗几个字节（至少两个指针）。对于具有大量基因和少量

个体的模拟，这是可以忽略不计的。然而，对于基因少、个体多的模拟来说，这些额外的字节可能开始起作用。性能（CPU时间和RAM）至关重要

有没有一个好的设计模式可以让我处理这个问题？只需按需将载体添加到
单倍型
 我不知道它是否是您正在寻找的，但我认为，您可以存储一个只包含有用向量的向量向量（使用多态性），而不是存储12个只包含一个或两个有用向量的向量

例如，为基因类型创建基类：

class Gene
{
    // Make it pure virtual (abstract) for example
};

然后创建继承该基类的12种不同类型的基因：

class A : public Gene // Gene type number 1
{
    // ...
};

...

class L : public Gene // Gene type number 12
{

};

因此，你所有的12种基因都是
基因

然后，在
单倍型
中，可以按如下方式存储有用的基因：

class Haplotype
{
    std::vector<std::vector<Gene*>> genes;
};

类单倍型
{
std：：载体基因；
};

这样，您只存储在载体中有用的基因，而不存储其他基因。当然，这种使用多态性的设计意味着存储指针而不是值

您可以在
Haplotype
中添加一个方法，该方法检索其组件的真实类型（成功的动态类型转换），使其从“用户端”不易察觉

我不知道这个解决方案是否对你有好处，但我希望它能有所帮助


编辑：

如果您在C++17之前，因此无法使用
std:：variant
，我认为这可能是另一种选择。
我认为无论您做什么，都必须为即将到来的数据保留一些空间

向量有可能“浪费”一些未使用的空间。此外，对象本身使用一些内存，如您所说

但是，当您使用阵列时，您拥有完全控制权。
带有
std:：vector[]基因您可以完全使用所需的内存。
但现在您必须知道哪个索引表示哪种类型（A、B、C…）。这些信息会再次消耗你的内存。。。
此外，如果要添加另一个阵列，还必须复制并重新分配该阵列

通过使用指针并使用
nullptr
初始化它们，可以避免为每个向量使用分配的内存。然后按需分配。
这样只会浪费指针的空间。
按照当前的实现方式，您将初始化每个向量对象（，可能还有一些保留空间）。
如果所有基因类型的大小大致相同，那么这样做可能是一个胜利：

union基因
{
A A；
B B；
C C；
D；
};
类单倍型
{
std：：载体基因；
中部本德国际机场；
公众：
一个getA（intidx）{
返回基因[idx].a；
}
B getB（intidx）{
返回基因[idx+aEnd].b；
}
C getC（int idx）{
返回基因[idx+bEnd].c；
}
D getD（intidx）{
返回基因[idx+cEnd].d；
}
};

向载体中添加一个给定类型的新基因可以在固定时间内完成（你不需要把所有的东西都推回去），只要你不关心单个类型的顺序

例如，如果你需要添加一个B，你可以将它移动到第一个C的位置，然后将其移动到第一个D的位置，然后将其推到末端。然后，您将依次递增
bEnd
和
cEnd

例如：

最初：
[A1、A2、A3、B1、B2、C1、C2、C3、C4、D1、D2、D3、D4、D5]

在折弯处添加新的B:
[A1、A2、A3、B1、B2、B3、C2、C3、C4、D1、D2、D3、D4、D5]

更换收回的C:
[A1、A2、A3、B1、B2、B3、C2、C3、C4、C1、D2、D3、D4、D5]

在末尾添加被逐出的D:
[A1、A2、A3、B1、B2、B3、C2、C3、C4、C1、D2、D3、D4、D5、D1]

要在固定时间内去除一个基因，你可以反过来做类似的事情。关键是要保持不变，即所有As都在所有Bs之前，所有Cs之前，所有Ds之前

此方案允许您以较少的开销获得成功：每种类型只有一个int（用于存储结束索引），以换取更难看的代码，在添加或删除基因时有一点额外的时间开销，以及无法保持每组基因的插入顺序。这些缺点是否值得，取决于你

此外，如果类型的大小有显著差异，则此设计将导致每个元素的开销，因为联合必须至少与其最大的成员一样大。
将
std:：vector只要每个类型的大小相同，变体就可以获胜。如果不是，空向量的开销通常在两个指针和一个大小上。
std:：variant
将为向量中的每个元素带来一些恒定的开销。我认为这个问题有点不够明确。你会有多少个单倍型？A、B、C……的尺寸是多少。。。等你希望用它们做什么
std:：vector
在我的系统上是24字节。如果你真的有这么多的单倍型，以至于每个单倍型的288字节的开销是不可接受的，那么你可能会想要一些手工优化的东西，考虑到数据访问模式…@Remi.b什么是A、b、C等类型？这需要