Массив строк, используя кучи Windows

@Nikfel · Регистрация: 30.05.2009

Author24 — интернет-сервис помощи студентам

Решил попробовать организовать работу с кучами вместо использования стандартных методов new, delete, malloc, free. Написал класс для создания массива строк. Вот только скорость работы не очень устраивает. Можно ли как-то ускорить работу следующего кода:
ListString.h:

C++

#include <Windows.h>
 
WCHAR error_realloc [] = L"error_Heap :: realloc";
WCHAR error_HeapCreate [] = L"error_HeapCreate";
WCHAR error_HeapAlloc [] = L"error_HeapAlloc";
WCHAR error_HeapFree [] = L"error_HeapFree";
WCHAR error_HeapDestroy [] = L"error_HeapDestroy";
 
class Str
{
    public:
        static int Length ( WCHAR *buff );
        static void SetText ( WCHAR *s1, WCHAR *text );
};
 
int Str :: Length ( WCHAR *buff )
{
    int i = 0;
    while (*buff) {
        buff++;
        i++;
    }
    return i;
}
 
void Str :: SetText ( WCHAR *setStr, WCHAR *getStr )
{
    if ( setStr ) {
        WCHAR *s, *t;
        s = setStr;
        t = getStr;
        while ( *t ) {
            *s = *t;
            s ++;
            t ++;
        }
        *s = NULL;
    }
}
 
class Heap
{
    private:
        static HANDLE s_hHeap; 
        static UINT s_uNumAllocsInHeap;
        // здесь располагаются закрытые данные и функции-члены
    public:
        static void* malloc ( size_t size );
        static void free ( void* p );
        static void* realloc ( void* p, size_t size );
        // здесь располагаются открытые данные и функции-члены
};
 
HANDLE Heap :: s_hHeap = NULL; 
UINT Heap :: s_uNumAllocsInHeap = 0;
 
void* Heap :: realloc ( void* p, size_t size )
{
    return HeapReAlloc ( s_hHeap, HEAP_ZERO_MEMORY, p, size );
}
 
void* Heap :: malloc ( size_t size ) 
{
    if ( s_hHeap == NULL ) {
        // куча не существует, создаем ее 
        s_hHeap = HeapCreate ( HEAP_ZERO_MEMORY, 0, 0 );
        if ( s_hHeap == NULL ) {
            return( NULL );
            MessageBoxW ( 0, error_HeapCreate, NULL, 0 );
        }
    }
    // куча для объектов существует 
    void* p = HeapAlloc( s_hHeap, HEAP_ZERO_MEMORY, size );
    if ( p != NULL ) {
        // память выделена успешно; увеличиваем счетчик объектов в куче
        s_uNumAllocsInHeap++;
    } else MessageBoxW ( 0, error_HeapAlloc, NULL, 0 );
    // возвращаем адрес созданного объекта 
    return( p );
}
 
void Heap :: free ( void* p ) 
{
    if ( p ) {
        if ( HeapFree ( s_hHeap, 0, p ) ) {
            // объект удален успешно 
            s_uNumAllocsInHeap--;
        } else MessageBoxW ( 0, error_HeapFree, NULL, 0 );
        if ( s_uNumAllocsInHeap == 0 ) {
            // если в куче больше нет объектов, уничтожаем ее 
            if ( HeapDestroy( s_hHeap ) ) {
                // описатель кучи приравниваем NULL, чтобы 
                // создать новую кучу при создании нового объекта 
                s_hHeap = NULL;
            } else MessageBoxW ( 0, error_HeapDestroy, NULL, 0 );
        }
    }
}
 
class List
{
    private:
        static UINT count;
        static void updateSizeMassiv ( );
    public:
        static WCHAR **str;
        static void addStr ( WCHAR *s );
        static void setStr ( WCHAR *s, UINT index );
        static void delStr ( UINT index );
        static void free ( );
};
 
UINT List :: count = 0;
WCHAR **List :: str = NULL;
 
void List :: addStr ( WCHAR *s )
{
    if ( count == 0 ) {
        str = ( WCHAR** ) Heap :: malloc ( sizeof( WCHAR* ) );//выделяем память под массив указателей
        count ++;
        if ( s ) {
            int len = Str :: Length ( s );
            *str = ( WCHAR* ) Heap :: malloc ( sizeof( WCHAR ) * ++ len );//выделяем память под строку
            Str :: SetText ( *str, s);
        }
    } else {
        WCHAR **strS;
        strS = ( WCHAR** ) Heap :: realloc ( str, sizeof( WCHAR* ) * ++ count );//изменяем выделенную память под массив указателей
        if ( strS ) {
            str = strS;
            if ( s ) {
                int len = Str :: Length ( s );
                str [ count - 1 ] = ( WCHAR* ) Heap :: malloc ( sizeof( WCHAR ) * ++ len );//выделяем память под строку
                Str :: SetText ( str [ count - 1 ], s);
            }
        } else { 
            MessageBoxW ( 0, error_realloc, NULL, 0 ); 
            count --; 
        }
    }
}
 
void List :: free ( )
{
    for (UINT i = 0; i < count; i ++)
    {
        Heap :: free ( str [ i ] );
        //Heap :: free ( *( str + i ) );
    }
    Heap :: free ( str );
    count = 0;
}
 
void List :: updateSizeMassiv ( )
{
    WCHAR **strS;
    strS = ( WCHAR** ) Heap :: realloc ( str, sizeof( WCHAR* ) * count );//уменьшаем размер массива указателей
    if ( strS ) str = strS;//если удачно изменение размера
        else MessageBoxW ( 0, error_realloc, NULL, 0 );
}
 
void List :: delStr ( UINT index )
{
    if ( index < count ) {//проверка входит ли индекс в список
        Heap :: free ( str [ index ] );//освобождаем память строки
        count --;
        if ( count == index ) updateSizeMassiv ( );//если последний элемент массива 
            else {
                if ( index < count ) {//если элемент где-то внутри массива то цикл по элементам с заменой адреса строки для массива указателей
                    for (UINT i = index; i < count; i ++)
                    {
                        str [ i ] = str [ i + 1 ];
                    }
                    updateSizeMassiv ( );
                }
            }
    }
}
 
void List :: setStr ( WCHAR *s, UINT index )
{
    if ( index < count ) {//проверка входит ли индекс в список
        if ( s ) {//если s неравно NULL
            int len = Str :: Length ( s );
            if ( str [ index ] ) {//если str [ index ] неравно NULL
                WCHAR *strS;
                strS = ( WCHAR* ) Heap :: realloc( str [ index ], sizeof( WCHAR ) * ++ len );//изменение размера памяти под новую строку
                if ( strS ) {
                    str [ index ] = strS;//если удачно заменяем адрес памяти
                    Str :: SetText ( str [ index ], s );
                } else MessageBoxW ( 0, error_realloc, NULL, 0 );
            } else {//если память не выделялась под строку
                str [ index ] = ( WCHAR* ) Heap :: malloc ( sizeof( WCHAR ) * ++ len );//выделяем память под строку
                Str :: SetText ( str [ index ], s );
            }
        } else {
            Heap :: free ( str [ index ] );//освобождаем память строки
            str [ index ] = NULL;
        }
    }
}

программа:

C++

#include <Windows.h>
#include "ListString.h"
 
// точка входа
void EntryPoint ( void )
{
    MessageBoxW ( 0, L"начало" , NULL, 0 );
    List :: addStr ( NULL );
    List :: addStr ( L"1279854745" );
    List :: addStr ( L"fhtjdrjdr785" );
    List :: addStr ( L"43459dh78977773101" );
    for (UINT i = 0; i < 10000; i++)
    {
        List :: addStr ( L"fhtjdrjdr785" );
    }
    MessageBoxW ( 0, List :: str [ 0 ], NULL, 0 );
    List :: setStr ( L"125", 0 );
    MessageBoxW ( 0, List :: str [ 0 ], NULL, 0 );
    /*for (UINT i = 0; i < 700; i ++)
    {
        List :: delStr ( 2 );
    }*/
    List :: delStr ( 2 );
    MessageBoxW ( 0, List :: str [ 2 ], NULL, 0 );
    List :: free( );
    MessageBoxW ( 0, L"конец" , NULL, 0 );
    ExitProcess( 0 );
}

Знаю что такое можно создать с использованием вектора, но я просто хочу написать простую программу без платформы Microsoft.net. Заранее спасибо.

Добавлено через 20 часов 20 минут
Похоже у меня есть ошибка в процедуре void List :: setStr ( WCHAR *s, UINT index ). В 197, 198 строках, т.к. пытаюсь записать NULL в освобожденную память. Похоже надо просто задать изменение размера, через Heap::realoc, а потом записывать NULL. Возможно есть ошибка и тут: void List :: delStr ( UINT index ). Буду разбираться дальше.

@Nikfel · 25.04.2014, 18:55 **[ТС]**

Сейчас вроде должно быть всё правильно, хотя кто знает. Если найдёте ошибки в коде то не забудьте мне написать. Заранее спасибо.
Переписал вот так:
Файл ListString.h

C++

#include <Windows.h>
 
WCHAR error_realloc [] = L"error_Heap :: realloc";
WCHAR error_HeapCreate [] = L"error_HeapCreate";
WCHAR error_HeapAlloc [] = L"error_HeapAlloc";
WCHAR error_HeapFree [] = L"error_HeapFree";
WCHAR error_HeapDestroy [] = L"error_HeapDestroy";
 
class Str
{
    public:
        static int Length ( WCHAR *buff );
        static void SetText ( WCHAR *s1, WCHAR *text );
};
 
int Str :: Length ( WCHAR *buff )
{
    int i = 0;
    while (*buff) {
        buff++;
        i++;
    }
    return i;
}
 
void Str :: SetText ( WCHAR *setStr, WCHAR *getStr )
{
    if ( setStr ) {
        WCHAR *s, *t;
        s = setStr;
        t = getStr;
        while ( *t ) {
            *s = *t;
            s ++;
            t ++;
        }
        *s = NULL;
    }
}
 
class Heap
{
    private:
        static HANDLE s_hHeap; 
        static UINT s_uNumAllocsInHeap;
        // здесь располагаются закрытые данные и функции-члены
    public:
        static void* malloc ( size_t size );
        static void free ( void* p );
        static void* realloc ( void* p, size_t size );
        // здесь располагаются открытые данные и функции-члены
};
 
HANDLE Heap :: s_hHeap = NULL; 
UINT Heap :: s_uNumAllocsInHeap = 0;
 
void* Heap :: realloc ( void* p, size_t size )
{
    return HeapReAlloc ( s_hHeap, HEAP_ZERO_MEMORY, p, size );
}
 
void* Heap :: malloc ( size_t size ) 
{
    if ( !s_hHeap ) {//s_hHeap == NULL
        // куча не существует, создаем ее 
        s_hHeap = HeapCreate ( HEAP_ZERO_MEMORY, 0, 0 );
        if ( !s_hHeap ) {//s_hHeap == NULL
            MessageBoxW ( 0, error_HeapCreate, NULL, 0 );
            return( NULL );
        }
    }
    // куча для объектов существует 
    void* p = HeapAlloc( s_hHeap, HEAP_ZERO_MEMORY, size );
    if ( p ) {//p != NULL
        // память выделена успешно; увеличиваем счетчик объектов в куче
        s_uNumAllocsInHeap++;
    } else MessageBoxW ( 0, error_HeapAlloc, NULL, 0 );
    // возвращаем адрес созданного объекта 
    return ( p );
}
 
void Heap :: free ( void* p ) 
{
    if ( p ) {
        if ( HeapFree ( s_hHeap, 0, p ) ) {
            // объект удален успешно 
            s_uNumAllocsInHeap--;
        } else MessageBoxW ( 0, error_HeapFree, NULL, 0 );
        if ( s_uNumAllocsInHeap == 0 ) {
            // если в куче больше нет объектов, уничтожаем ее 
            if ( HeapDestroy( s_hHeap ) ) {
                // описатель кучи приравниваем NULL, чтобы 
                // создать новую кучу при создании нового объекта 
                s_hHeap = NULL;
            } else MessageBoxW ( 0, error_HeapDestroy, NULL, 0 );
        }
    }
}
 
static struct TListStructur
{
    WCHAR **List;
    UINT count;
};
 
class List
{
    private:
        static void updateSizeMassiv ( TListStructur *tList );
    public:
        static void addStr ( TListStructur *tList, WCHAR *s );
        static void setStr ( TListStructur *tList, WCHAR *s, UINT index );
        static void delStr ( TListStructur *tList, UINT index );
        static void free ( TListStructur *tList );
};
 
void List :: addStr ( TListStructur *tList, WCHAR *s )
{
    if ( ( *tList ) . count == 0 ) {
        ( *tList ) . List = ( WCHAR** ) Heap :: malloc ( sizeof( WCHAR* ) );//выделяем память под массив указателей
        ( *tList ) . count ++;
        if ( s ) {
            int len = Str :: Length ( s );
            ( *tList ) . List [ 0 ] = ( WCHAR* ) Heap :: malloc ( sizeof( WCHAR ) * ++ len );//выделяем память под строку
            Str :: SetText ( ( *tList ) . List [ 0 ], s);
        } else ( *tList ) . List [ 0 ] = NULL;
    } else {
        WCHAR **strS;
        strS = ( WCHAR** ) Heap :: realloc ( ( *tList ) . List, sizeof( WCHAR* ) * ++ ( *tList ) . count );//изменяем выделенную память под массив указателей
        if ( strS ) {
            ( *tList ) . List = strS;
            if ( s ) {
                int len = Str :: Length ( s );
                ( *tList ) . List [ ( *tList ) . count - 1 ] = ( WCHAR* ) Heap :: malloc ( sizeof( WCHAR ) * ++ len );//выделяем память под строку
                Str :: SetText ( ( *tList ) . List [ ( *tList ) . count - 1 ], s);
            } else ( *tList ) . List [ ( *tList ) . count - 1 ] = NULL;
        } else { 
            MessageBoxW ( 0, error_realloc, NULL, 0 ); 
            ( *tList ) . count --; 
        }
    }
}
 
void List :: free ( TListStructur *tList )
{
    for (UINT i = 0; i < ( *tList ) . count; i ++)
    {
        Heap :: free ( ( *tList ) . List [ i ] );
    }
    Heap :: free ( ( *tList ) . List );
    ( *tList ) . count = 0;
    ( *tList ) .List = NULL;
}
 
void List :: updateSizeMassiv ( TListStructur *tList)
{
    WCHAR **strS;
    strS = ( WCHAR** ) Heap :: realloc ( ( *tList ) . List, sizeof( WCHAR* ) * ( *tList ) . count );//уменьшаем размер массива указателей
    if ( strS ) ( *tList ) . List = strS;//если удачно изменение размера
        else MessageBoxW ( 0, error_realloc, NULL, 0 );
}
 
void List :: delStr ( TListStructur *tList, UINT index )
{
    if ( index < ( *tList ) . count ) {//проверка входит ли индекс в список
        Heap :: free ( ( *tList ) . List [ index ] );//освобождаем память строки
        ( *tList ) . List [ index ] = NULL;
        ( *tList ) . count --;
        if ( ( *tList ) . count == index ) updateSizeMassiv ( tList );//если последний элемент массива 
            else {
                if ( index < ( *tList ) . count ) {//если элемент где-то внутри массива то цикл по элементам с заменой адреса строки для массива указателей
                    for (UINT i = index; i < ( *tList ) . count; i ++)
                    {
                        ( *tList ) . List [ i ] = ( *tList ) . List [ i + 1 ];
                    }
                    updateSizeMassiv ( tList );
                }
            }
    }
}
 
void List :: setStr ( TListStructur *tList, WCHAR *s, UINT index )
{
    if ( index < ( *tList ) . count ) {//проверка входит ли индекс в список
        if ( s ) {//если s неравно NULL
            int len = Str :: Length ( s );
            if ( ( *tList ) . List [ index ] ) {//если str [ index ] неравно NULL
                WCHAR *strS;
                strS = ( WCHAR* ) Heap :: realloc( ( *tList ) . List [ index ], sizeof( WCHAR ) * ++ len );//изменение размера памяти под новую строку
                if ( strS ) {
                    ( *tList ) . List [ index ] = strS;//если удачно заменяем адрес памяти
                    Str :: SetText ( ( *tList ) . List [ index ], s );
                } else MessageBoxW ( 0, error_realloc, NULL, 0 );
            } else {//если память не выделялась под строку
                ( *tList ) . List [ index ] = ( WCHAR* ) Heap :: malloc ( sizeof( WCHAR ) * ++ len );//выделяем память под строку
                Str :: SetText ( ( *tList ) . List [ index ], s );
            }
        } else {
            Heap :: free ( ( *tList ) . List [ index ] );//освобождаем память строки
            ( *tList ) . List [ index ] = NULL;
        }
    }
}

программа:

C++

#include <Windows.h>
#include "ListString.h"
 
// точка входа
void EntryPoint ( void )
{
    TListStructur list1, list2;//для двух списков
    list1.count = 0;//заполняем структуру для правильной работы
    list1.List = NULL;
    list2.count = 0;//заполняем структуру для правильной работы
    list2.List = NULL;
    MessageBoxW ( 0, L"начало" , NULL, 0 );
    List :: addStr ( &list2,  L"stroka1" );//добавляем строку для второго списка
    List :: addStr ( &list2,  L"stroka2" );//добавляем строку для второго списка
    List :: addStr ( &list2,  L"stroka3" );//добавляем строку для второго списка
    List :: addStr ( &list1,  NULL );//добавляем строку для первого списка
    List :: addStr ( &list1, L"1279854745" );//добавляем строку для первого списка
    List :: addStr ( &list1, L"fhtjdrjdr785" );//добавляем строку для первого списка
    List :: addStr ( &list1, L"43459dh78977773101" );//добавляем строку для первого списка
    for (UINT i = 0; i < 10000; i++)
    {
        List :: addStr ( &list1, L"fhtjdrjdr785" );//добавляем строку для первого списка
    }
    MessageBoxW ( 0, list1 . List [ 1 ], NULL, 0 );
    List :: setStr ( &list1, L"125", 1 );//изменяем строку 2 из первого списка
    MessageBoxW ( 0, list1 . List [ 1 ], NULL, 0 );
    for (UINT i = 0; i < 700; i ++)
    {
        List :: delStr ( &list1, 2 );//удаляем строку 3 из первого списка
    }
    List :: delStr ( &list1, 1 );//удаляем строку 2 из первого списка
    MessageBoxW ( 0, list1 . List [ 1 ], NULL, 0 );
    MessageBoxW ( 0, list2 . List [ 0 ], NULL, 0 );
    MessageBoxW ( 0, list2 . List [ 1 ], NULL, 0 );
    MessageBoxW ( 0, list2 . List [ 2 ], NULL, 0 );
    List :: free( &list1 );//очистка памяти первого списка
    List :: free( &list2 );//очистка памяти второго списка
    MessageBoxW ( 0, L"конец" , NULL, 0 );
    ExitProcess( 0 );
}

Добавлено через 23 часа 1 минуту
Уменьшил немного код в файле ListString.h, изменил процедуру добавления элемента в список:

C++

void List :: addStr ( TListStructur *tList, WCHAR *s )
{
    WCHAR **strS;
    strS =  ( ( ( *tList ) . count ) ? ( WCHAR** ) Heap :: realloc ( ( *tList ) . List, sizeof( WCHAR* ) * ++ ( *tList ) . count ) : ( WCHAR** ) Heap :: malloc ( sizeof( WCHAR* ) * ++ ( *tList ) . count ) );//изменяем выделенную память под массив указателей
    if ( strS ) {
        ( *tList ) . List = strS;
        if ( s ) {
            int len = Str :: Length ( s );
            ( *tList ) . List [ ( *tList ) . count - 1 ] = ( WCHAR* ) Heap :: malloc ( sizeof( WCHAR ) * ++ len );//выделяем память под строку
            Str :: SetText ( ( *tList ) . List [ ( *tList ) . count - 1 ], s);
        } else ( *tList ) . List [ ( *tList ) . count - 1 ] = NULL;
    } else { 
        MessageBoxW ( 0, error_realloc, NULL, 0 ); 
        ( *tList ) . count --; 
    }
}

	25.04.2014, 18:55