arrays - 有什么方法可以在 Common Lisp 中将扁平结构数组分配为 C？

Question

在 Common Lisp 中是否有任何方法可以分配扁平结构数组 (AOS) 以提高效率？

我的意思是下面的 C 等价物。

typedef struct {
  int x;
  float y;
  double z;
} foo_t;

#define SIZE 1000000

void bar()
{
  foo_t *f = malloc( sizeof( foo_t ) * SIZE );
  do_something_with( f );
}

通常在 Common Lisp 中，引用结构对象的指针数组用于表示这样的数据结构。

(defstruct foo
  (x 0 :type fixnum)
  (y 0.0 :type single-float)
  (z 0d0 :type double-float))

(let* ((size 1000000)
       (f (make-array size :element-type 'foo
                           :initial-contents (loop repeat size
                                                collect (make-foo)))))
  (do-something-with f))

当结构只有一种类型时，可以使用简单数组以命令方式获得非常高效的性能，尽管简单数组只接受一种类型作为其元素类型。

; (defstruct vertex
;   (x 0d0 :type double-float)
;   (y 0d0 :type double-float)
;   (z 0d0 :type double-float))

(defun make-vertex-array (n)
  (make-array n :element-type 'double-float :initial-element 0d0))

(defmacro vertex-x (ary i)
  `(aref ,ary (+ (* ,i 3) 0)))

(defmacro vertex-y (ary i)
  `(aref ,ary (+ (* ,i 3) 1)))

(defmacro vertex-z (ary i)
  `(aref ,ary (+ (* ,i 3) 2)))

(let* ((size 1000000)
       (ary (make-vertex-array 100))
  (do-something-with ary))

我想听听关于如何处理具有多种元素类型的结构。

Answer 1

标准 Common Lisp 不提供这样的功能。我不知道实现高效结构数组的实现，其中结构在数组中分配。实现可能为某些结构实现高效的内存分配，但通常不会为结构向量实现。

这会给垃圾收集器带来挑战。当没有对它的实时引用时，通常一个对象是垃圾。如果我们允许在数组内部分配结构，那么如果没有对它的引用并且没有对它的引用(对数组内部的任何结构)，该数组将是垃圾。

可能有提供类似功能的库 ( http://cliki.net/data%20formats )。

通常有 FFI(外部函数接口(interface))功能可以处理记录数组，或者可以使用 FFI 构建它们。