Struktur data Shift-To-Middle Array yang baru diperkenalkan telah mencetuskan perbincangan yang signifikan dalam kalangan pembangun, dengan ramai yang menunjukkan kelemahan kritikal walaupun konsepnya menjanjikan. Direka sebagai alternatif kepada struktur data tradisional seperti std::deque, std::vector, dan senarai berpaut, implementasi baharu ini bertujuan untuk mengoptimumkan penyelitan dan penghapusan pada kedua-dua hujung sambil mengekalkan penyimpanan memori yang bersebelahan.
Masalah Pertumbuhan Tanpa Had Dikenal Pasti
Kritikan paling ketara tertumpu pada kelemahan reka bentuk asas: struktur data ini membesar tanpa had apabila digunakan dalam operasi baris gilir yang biasa. Seperti yang dinyatakan oleh seorang pembangun dalam perbincangan, penambahan berulang pada bahagian depan dan penghapusan dari bahagian belakang—satu corak baris gilir yang standard—menyebabkan tatasusunan terus mengubah saiz walaupun mengekalkan bilangan elemen yang kecil dan tetap.
Implementasi ini membesar tanpa had jika anda berulang kali menambah pada bahagian depan dan menghapus dari bahagian belakang, walaupun bilangan maksimum elemen dalam tatasusunan adalah kecil.
Tingkah laku ini sangat berbeza dengan implementasi penimbal cincin yang mengendalikan kes penggunaan biasa ini dengan cekap tanpa peruntukan memori atau penyalinan data yang tidak perlu. Isu pertumbuhan ini secara efektif menjejaskan kebolehlaksanaan struktur data untuk salah satu aplikasi utama yang dimaksudkan: baris gilir berprestasi tinggi.
Ciri-ciri Utama Shift-To-Middle Array
- Penyisipan dan penghapusan teramortisasi O(1) pada kedua-dua hujung
- Akses rawak yang pantas (O(1))
- Lokaliti cache yang lebih baik berbanding senarai berpaut
- Menyokong pengoptimuman SIMD & selari
- Penyimpanan memori bersebelahan (berbeza dengan blok-blok terfragmen std::deque)
Kritikan Utama
- Berkembang tanpa had dengan operasi seperti baris gilir (tolak kepala, buang ekor)
- Masalah dengan jenis-jenis bukan remeh (pemusnah, pembina pemindahan)
- Penyalinan tidak perlu berbanding implementasi penimbal cincin
- Kekurangan operasi penghapusan rawak yang efisien
- Tiada sokongan penuding untuk keserasian algoritma standard
Kebimbangan Implementasi untuk Jenis Bukan Remeh
Beberapa pembangun menyatakan bahawa implementasi C++ semasa akan menghadapi masalah dengan jenis bukan remeh. Objek dengan pemusnah atau pembina pemindahan (seperti std::unique_ptr) berkemungkinan menyebabkan masalah kerana implementasi tersebut kelihatan beroperasi pada memori mentah. Seorang pengulas mencadangkan untuk menambah penegasan statik sekurang-kurangnya untuk mengehadkan penggunaan kepada jenis yang boleh disalin secara remeh, menyoroti batasan implementasi semasa.
Perbandingan dengan Penyelesaian Sedia Ada
Perbincangan komuniti mendedahkan pandangan menarik tentang implementasi alternatif. Sesetengah menunjukkan bahawa pendekatan serupa sudah wujud, termasuk Apple's CoreFoundation CFArray dan Boost's devector. Yang lain mempersoalkan sama ada struktur baharu ini menawarkan kelebihan yang bermakna berbanding penyelesaian yang telah mantap seperti VecDeque (implementasi penimbal cincin).
Beberapa pembangun berkongsi implementasi mereka sendiri tentang struktur data yang serupa, mencadangkan bahawa konsep itu sendiri mempunyai merit tetapi memerlukan pertimbangan yang teliti terhadap kes pinggir dan ciri-ciri prestasi.
Pertukaran Prestasi
Walaupun Shift-To-Middle Array menjanjikan lokaliti cache yang lebih baik daripada senarai berpaut dan operasi yang cekap pada kedua-dua hujung, perbincangan menyoroti pertukaran prestasi yang penting. Pendekatan struktur yang mengalihkan elemen ke tengah semasa mengubah saiz melibatkan penyalinan yang dielakkan oleh penimbal cincin yang mudah.
Sesetengah pembangun mencadangkan bahawa pengindeksan penimbal cincin mungkin lebih mahal sedikit kerana keperluan untuk cabang atau operasi modulus untuk mengendalikan lilitan, tetapi yang lain menyatakan bahawa perbezaan kecil seperti itu sering hilang disebabkan oleh talian paip arahan. Tanpa penanda aras komprehensif yang membandingkan kes penggunaan biasa, sukar untuk menentukan pendekatan mana yang berprestasi lebih baik dalam praktik.
Pendekatan Alternatif
Utas perbincangan mendedahkan beberapa pendekatan alternatif untuk menyelesaikan masalah serupa. Seorang pembangun menggambarkan vektor dua hujung yang mengekalkan ruang kosong pada kedua-dua hujung, menyimpan hanya penunjuk dan tiga panjang (jumlah saiz 32 bait berbanding dengan Vec biasa 24 bait). Yang lain menyebut penggunaan trik pemetaan memori untuk mencipta penimbal cincin dengan pandangan bersebelahan, walaupun pendekatan ini mempunyai batasan tersendiri berkaitan dengan saiz halaman dan overhed panggilan sistem.
Shift-To-Middle Array mewakili penambahan menarik kepada landskap struktur data, tetapi implementasi semasanya tidak mencukupi untuk kes penggunaan biasa. Seperti banyak struktur data khusus, pilihan optimum sangat bergantung pada keperluan aplikasi tertentu, corak akses, dan ciri-ciri prestasi. Pembangun yang mempertimbangkan struktur ini harus menilai dengan teliti sama ada manfaatnya melebihi batasan yang dikenal pasti, terutamanya tingkah laku pertumbuhan yang membimbangkan untuk operasi seperti baris gilir.
Rujukan: Shift-To-Middle Array