我应该使用哪种bitset实现来获得最佳性能？

Question

我目前正在尝试在即时（JIT）编译器中实现各种算法。许多算法都在位图上运行，通常称为位集。

在C ++中，有多种方法可以实现bitset。作为一名真正的C ++开发人员，我更喜欢使用STL中的东西。最重要的方面是表现。我不一定需要动态可调整大小的位集。

在我看来，有三种可能的选择。

予。一种选择是使用std::vector<bool>，它已针对空间进行了优化。这也表明数据不必在内存中连续。我想这可能会降低性能。另一方面，为每个bool值设置一位可以提高速度，因为它非常缓存友好。

II。另一种选择是使用std::vector<char>。它保证数据在内存中是连续的，并且更容易访问单个元素。但是，使用此选项感觉很奇怪，因为它不是一个bitset。

III。第三种选择是使用实际的std::bitset。它不能动态调整大小的事实并不重要。

我应该选择哪一个以获得最佳性能？

Answer 1

最好的方法就是对它进行基准测试，因为每种情况都不同。

我不会使用std::vector<bool>。我尝试了一次，表现很糟糕。我只需使用std::vector<char>即可改善应用程序的性能。

我没有真正将std::bitset与std::vector<char>进行比较，但如果空间不是您的问题，我会选择std::vector<char>。它使用的空间比bitset多8倍，但由于它不需要进行位操作来获取或设置数据，因此它应该更快。

当然，如果你需要在bitset / vector中存储大量数据，那么使用bitset可能是有益的，因为这适合处理器的缓存。

最简单的方法是使用typedef，并隐藏实现。 bitset和vector都支持[]运算符，因此应该很容易通过另一个实现切换一个实现。

Answer 2

我最近在这个论坛上回答了类似的问题。我推荐我的BITSCAN library。我刚刚发布了1.0版本。 BITSCAN专为快速位扫描操作而设计。

BitBoard类为典型的操作包含了许多不同的实现，例如 bsf ， bsr 或 popcount ，用于64位字（aka位棋盘）。类BitBoardN，BBIntrin和BBSentinel将位扫描扩展到位串。 BITSCAN中的位字符串是一个位板数组。位串的基础包装类是BitBoardN。 BBIntrin通过在64位板上使用Windows编译器内在函数来扩展BitBoardN。通过使用适当的asm等效函数，BBIntrin可以移植到POSIX。

我已经使用BITSCAN为图域中的NP组合问题实现了许多有效的求解器。通常，图的邻接矩阵以及顶点集被编码为比特串，并且使用比特掩码执行典型的计算。 GRAPH中提供了简单的bitencoded图形对象的代码。还提供了如何使用BITSCAN和GRAPH的示例。

BITSCAN与STL（ bitset ）和BOOST（ dynamic_bitset ）中的典型实现之间的比较可以在这里找到： http://blog.biicode.com/bitscan-efficiency-at-glance/

Answer 3

您可能也对此（有点过时）的论文感兴趣： http://www.cs.up.ac.za/cs/vpieterse/pub/PieterseEtAl_SAICSIT2010.pdf