Symbian手记【四】 —— Symbian的容器

【四】 Symbian的容器

Symbian在设计之初，没有拥抱STL，这就要求，它需要重新制作一些轮子，容器便是其中的一个。

CArray系列容器

Symbian的设计者，非常喜欢复杂的继承结构和保罗万象的类，CArray系列的容器，就是在这种理念下的产物。CArray是顺序容器，相当于STL的vector + list，以及更多。

CArray系列容器，在继承的最底端，也就是可实例化使用的类，都采用CArrayXxxYxx的命名方式，即：CArray + 对象单元存储方式 + 对象段存储方式。所谓对象单元存储方式，就是表征容器中每一个单元数据，是如何存放的，在CArray中，主要有四种：

• Flat，容器中的每个数据，都是等长同类的；
• Var，容器中的每个数据长度，可以是不同的；
• Pak，容器中的数据分成若干部分，每一部分都有一个leading-byte表示这一段的长度，形如描述符；
• Ptr，容器存放CBase子类对象的指针数据。

每个容器，都有一个重要的参数，它是一个整数，称为Granularity，即，每一组元素的个数。组是CArray容器分配内存的单位，在Granularity范畴内，元素都按照上述四种模式进行存储，但是，Granularity总是一个有限的数，当容器中元素填满Granularity大小，就需要新增空间来存储。每次新增空间，都是Granularity个单元，每一组单元之间，有两种连接模式，一种是Fix，一种是Seg。

在Symbian OS Explained中有一幅经典图片，各种Array的存储模式，一目了然，盗窃过来，如上所示。从存储上来看，Flat方式就有如数组，一个挨一个存在一起，Ptr看上去和Var一致，指针一个挨一个存在一起，指向堆中对象，但从本质上来看，Ptr的实现与Flat的底层类似，而Var则是转为指针定制。Pak的存储有些怪异，每一坨元素有一个leading-byte的个数参数，让人不由怀疑，这玩意整个就是为描述符处心积虑准备的。

而段与段之间，Fix的犹如vector，每次扩大存储容量，都需要进行内存的重新分配，适合用在定长的场景，而不是变长。而Seg，类似于List，段之间链表方式连接，如果Granularity的一个Seg对象，就彻底沦为了链表，毫无疑问，如果你需要不是的增加存储容量，Seg方式Array应该是你的最爱。。。

在接口层面，CArray支持AppendL，InsertL，Delete等数据写入的接口，也支持At，operator [] 之类的数据读取接口，还支持Sort，Find，Compress等数据查找和处理的接口。具体实现和底层的存储相关联，具体细节没看过相关资料，只能无条件信任它的实现没有如此废柴。。。

RArray系列容器

RArray家族有两个成员，RArray和RPointerArray，从Symbian的命名风格很容易想到，前者存放普通栈对象，后者存放指针。RArray系列的实现，与CArray相比，清晰纯洁多了，它们其实就是基于X *或X **的C数组的封装，接近于STL的vector模式，只不过，和STL相比，它的模板行为还是有点伪而已。

所有的Symbian书上，都会说当你需要接近vector这样的数组的时候，用RArray而不要使用CArrayFixFlat。原因是有很多的，本质上，CArray是被Symbian大而全思想脱了后腿，它的继承结构很深，每一层都要做一些额外的Check工作，降低了效率，而RArray基本就是为这个量身打造的，没有太多额外的开销，在Int，UInt等基本数据类型上，还不辞辛劳的做了模板特化，进一步提高了效率。因此，术业有专攻，性能强与CArrayFixFlat，也不是什么稀奇事情了。

其他容器

在Symbian中，还有一些容器，比如CDesCArray系列的Array，它们和CArray系列容器本是同根生，只不过换了个皮脸，针对描述符提供了额外的一些接口，可以更好的进行字符串比较等操作。而Symbian中，我并没有发现一些非线性的容器，比如map，比如hash，比如tree。如果有，那么就是我土鳖了，如果没有，其实也是我土鳖了，因为我实在琢磨不透Symbian怎么做这么个决定的。

Thin Templates

强行插播一些广告，关于Symbian的模板。众所周知，C++模板有两个特别优秀的特征：

• 高效。编译期决定类型，保证运行期的运行效率。
• 安全。编译期决定类型，保证运行期的安全。

但为了达到这样的效果，也是付出了成本的，那就是类型的膨胀，与运行期技术相比，程序体积增加了不少。作为一个手机操作系统，Symbian在模板的使用上，加了个pattern，企图鱼和熊掌兼得。具体来说，就是不利用模板高效的优点，仅利用模板安全的特征，用运行期的技术，减少程序体积，这层模板的皮，它们称之为Thin Templates。

从实现上来看，标准的一个模板容器的实现，可能就是：

template <class T>
class Array<T>
{
public:
    T GetData(int index);

private:
    T * data;
};

这样的话，如果有十个不同类型使用CArray，那么就会编译出十个不同的类，使得体积膨胀。于是Symbian的Thin Templates模式这么来做：

template <class T>
class Array<T> : private BaseArray
{
public:
    T GetData(int index);
};

class CBaseArray
{
protected:
    void * data;
};

表面上，还是一个模板类，但实际上，存储上并没有按照类型，而是统一转成了void *。用private继承，派生基类的存储，而摒弃基类的接口，重新构造基于模板参数的接口。这样一来，安全性保证了，很多错误在编译期就可以暴露出来，而由于底层实现没有用模板，节约了一部分体积开销，这种实现，类似于早期的Java模板，只是牺牲了性能优势，对于底层来说也许真的利大于弊，但对于自己的应用来说，就不一定了。因此，如果是自己做模板，考量一下应用场景，不需要拘泥所谓的Tiny Templates。。。

 

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下面是真的插播广告*_*，Symbian上的，有道购物助手， 现在已经发布。第一版功能还不算很丰富，有一些bug还在处理中。欢迎有S60 v3版的童鞋下载使用，努力拍砖。。。