C++是否有一个快速多维数组,允许不同大小的子数组

我最近从Java切换到C++,并注意到使用标准库数组时性能有所下降。我用Java和C++编写了相同的程序(或者至少尽我所能地相似)来记录它们的运行时。

Java代码:

    public static void main(String args[]) {
        long stime = System.currentTimeMillis();
        
        double[][] arr = new double[4][];
        arr[0] = new double[5];
        arr[1] = new double[10];
        arr[2] = new double[5];
        arr[3] = new double[8];
        
        for(int l = 0; l < arr.length; l++) {
            for(int i  = 0; i < arr[l].length; i++) {
                arr[l][i] = 1;
            }
        }
        
        for(int t = 0; t < 100000000; t++) {
            for(int l = 0; l < arr.length; l++) {
                for(int i  = 0; i < arr[l].length; i++) {
                    arr[l][i] += t;
                    arr[l][i] *= t;
                    arr[l][i] /= t;
                }
            }
        }
        
        System.out.println("time: " + ((System.currentTimeMillis() - stime) / 1000.0f));
    }

C++代码:

int main()
{
    int subarray_sizes[] = {5,10,5,8};

    double** arr = new double*[4];
    arr[0] = new double[subarray_sizes[0]];
    arr[1] = new double[subarray_sizes[1]];
    arr[2] = new double[subarray_sizes[2]];
    arr[3] = new double[subarray_sizes[3]];

    for(int l = 0; l < 4; l++){
        for(int i = 0; i < subarray_sizes[l]; i++){
            arr[l][i] = 1;

        }
    }

    for(int t = 0; t < 100000000; t++){
        for(int l = 0; l < 4; l++){
            for(int i = 0; i < subarray_sizes[l]; i++){
                arr[l][i] += t;
                arr[l][i] *= t;
                arr[l][i] /= t;
            }
        }
    }

    delete[] arr[3];
    delete[] arr[2];
    delete[] arr[1];
    delete[] arr[0];
    delete[] arr;
}

Java程序的一次运行耗时3.125秒,C++程序耗时25.372秒。我知道这不是衡量性能的最佳方法,但我怀疑运行时的这种差异只是随机的。

我还看到在许多C++程序中用向量代替数组,所以我用向量编写了一个程序。 C++代码:

int main()
{
    int subarray_sizes[] = {5,10,5,8};

    std::vector<std::vector<double>> arr(4);
    arr[0].resize(5);
    arr[1].resize(10);
    arr[2].resize(5);
    arr[3].resize(8);

    for(int l = 0; l < arr.size(); l++){
        for(int i = 0; i < arr[l].size(); i++){
            arr[l][i] = 1;

        }
    }

    for(int t = 0; t < 100000000; t++){
        for(int l = 0; l < arr.size(); l++){
            for(int i = 0; i < arr[l].size(); i++){
                arr[l][i] += t;
                arr[l][i] *= t;
                arr[l][i] /= t;
            }
        }
    }
}

然而,这场比赛的表现最差,为46.806秒。

简而言之,我想知道C++中是否有一种数据结构允许我拥有可变长度的子数组,其运行时与java中的数组相当。