如何在许多元素始终为 0 的数组中节省内存？

Question

我在 C 中有一个 2 张量，它看起来像：

int n =4;
int l =5;
int p =6;
int q=2;

然后我初始化T的每个元素

//loop over each of the above indices
T[n][l][p][q]=...

然而，其中许多是零，并且存在对称性，例如。

T[4][3][2][1]=-T[3][4][2][1]

如何在 T 的零元素上节省内存？理想情况下，我想在这些位置放置类似 NULL 的内容，以便它们使用 0 而不是 8 个字节。此外，稍后在计算中我可以通过检查它们是否等于 NULL
如何使用多余的内存在 T 中隐含地包含这些对称性？

编辑：对称性也许可以通过不同的实现来修复。但是零呢？有什么实现不让它们浪费内存吗？

Answer 1

您不能通过写入的值影响任何变量的大小。
如果你想节省内存，你不仅不能使用它，你也不能定义一个使用它的变量。
如果你没有定义一个变量，那么你就永远不要使用它。
那你就省内存了。
这当然是显而易见的。

现在，如何将其应用于您的问题。
请允许我简化一下，一方面是因为您没有提供足够的信息和解释，至少没有让我了解每个细节。另一方面，为了保持解释简单。
所以我希望我为你解决下面的问题就足够了，我认为这是你问题的小兄弟。

我在 C 中有一个大数组（不是很大，假设有 N 个条目，N==20）。
但由于特殊原因，我永远不需要实际读写任何偶数索引，它们应该像包含 0 一样运行，但我想节省它们使用的内存。
所以实际上我只想使用 M 个条目，其中 M*2==N.

所以不用

int Array[N]; /* all the theoretical elements */

我定义

int Array[M]; /* only the actually used elements */

当然，我无法访问任何不需要的元素，而且实际上也没有必要。
但是对于我的程序的逻辑，我希望能够像我可以访问它们一样进行编程，但要确保它们始终只读取 0 并忽略任何写入值。

所以我所做的是包装对数组的所有访问。

int GetArray(int index)
{
    if (index & 1)
    {
        /* odd, I need to really access the array,
           but at a calculated index */
        return Array[index/2];
    } else
    {
        /* even, always 0 */
        return 0;
    }
}

void SetArray(int index, int value)
{
    if (index & 1)
    {
        /* odd, I need to really access the array,
           but at a calculated index */ */
        Array[index/2] = value;
    } else
    {
        /* even, no need to store anything, stays always "0" */
    }
}

所以我可以读写，就好像数组是两倍大一样，但保证永远不会使用伪造的元素。
并将索引映射为
actualindex = wantindex / 2
我确保我不会访问超出实际存在的数组的大小。

现在将这个概念移植到您所描述的更复杂的设置中是您的工作。你知道所有的细节，你可以测试是否一切正常。

我建议通过检查结果索引来扩展 GetArray() 和 SetArray()，以确保它永远不会超出实际数组。
您还可以添加各种自我检查以验证是否满足您的所有规则和期望。

如何在许多元素始终为 0 的数组中节省内存？

How to save memory in an array of which many elements are always 0?

c

tensor