Question

我正在使用vector来管理我的大型结构数据。但突然间，当发现vector源代码时，我很惊讶地看到下面的代码：

inline void push_back(const _Ty& _X)
    {insert(end(), _X); }
//...

void insert(iterator _P, size_type _M, const _Ty& _X)
    {
//////////////////////////////////////////////////////////////
        iterator _S = allocator.allocate(_N, (void *)0);
        iterator _Q = _Ucopy(_First, _P, _S);
        _Ufill(_Q, _M, _X);
        _Ucopy(_P, _Last, _Q + _M);
        _Destroy(_First, _Last);
        allocator.deallocate(_First, _End - _First);
//////////////////////////////////////////////////////////////
    }

这是“销毁”的片段代码，然后重新分配其整个矢量数据。它太烦人了，因为我的结构有很大的尺寸，矢量必须管理数百个元素，而我只使用vector::operator []和vector::push_back()，尤其是 pushing back 占用我的大部分时间（这很费时间）。在我的情况下，是否有更好的容器可以比std::vector更快地执行，而我试图谷歌但没有运气？

Answer 1

每次向量超过其当前容量时，只发生一次allocate-copy-delete（或C ++ 11中的allocate-move-delete）。每次重新分配时，容量都会增加一倍。这会随着时间的推移而平均，因此push_back()的摊销复杂度是不变的。

您可以使用其reserve()成员函数预先分配向量的容量。

Answer 2

在添加元素之前，reserving所需的所有空间会解决您的问题吗？

Answer 3

仅当您的矢量大小超过其容量时才会重新分配。如果您事先知道（甚至粗略地）您的向量将包含多少项，您可以使用其reserve成员预先分配足够的容量。您也可以以受控方式自行触发重新分配，即使在填充向量时，也可以减少调用次数，从而获得更好的性能。

现在，如果你想要保证恒定时间的插入，有一些容器可以用于那个但是需要权衡（例如。std::list将分配大量的小内存块，这可能最终不会更快您当前的向量使用，因为new非常慢，并且内存使用率也会更加重要，并且您将失去随机访问权限，但确保每次插入将花费大致相同的时间其他）。

Answer 4

如果您知道最终数据大小，可以使用reserve预分配向量所需的内存。这将删除所有重新分配和复制。

如果您不知道确切的大小，请根据您对传入数据的了解做出有根据的猜测。

Answer 5

一个向量是一个动态扩展的容器，但它的内容需要在一个连续的内存块中（我记得，这在前C ++ 11中没有指定，但每个人都这样做）。因此，如果你的向量已经拥有8个元素，并且向量的当前容量是8个元素，那么当你push_back第9个元素时，容器必须为更大的容量分配新的空间，复制已经在容器中的8个元素，将第9个元素复制到新空间，然后销毁旧元素。如果您使用的是C ++ 11，并且您的元素支持移动构造，则8个副本可以变为8个移动。或者如果你想承担管理指针的开销，你可以存储指向元素而不是元素的指针（复制指针很便宜，但现在你需要处理生命周期问题）。

至于哪个容器比矢量快，这是一个很大的开放式问题。它取决于各种访问/操作模式。 std :: list被提到作为候选人。 O（1）添加到列表的末尾，但可能比向量使用的摊销的O（1）更大的O（1）。你失去了对容器的随机访问权。

Answer 6

是push_back()已知大部分时间都是常量，但需要在size()到达capacity()时重新分配整个向量。

如果您想要固定时间插入，则必须尝试std::list或std::deque。特别是std::deque提供了正确的性能，可以在容器末端插入，同时接近其界面中的向量。

摘自cpp reference：

因此，它们提供了与向量类似的功能，但是在序列的开头也有效地插入和删除了元素，而不仅仅是在它的结尾。但是，与矢量不同，deques不能保证将所有元素存储在连续的存储位置，因此不允许通过将指针偏移到元素来直接访问。

std ::矢量推动速度？

6 个答案: