Question

除了标准将其定义为连续的事实之外，为什么std :: vector是连续的？

如果空间不足，则需要重新分配新块并将旧块复制到新块，然后再继续。

如果不连续怎么办？当存储填满时，它只会分配一个新块并保留旧块。通过迭代器访问时，它会做简单的＆gt;，＆lt;检查索引所在的块并返回它。这样，每次空间用完时都不需要复制数组。

这会真的有用吗？或者我错过了什么？

Answer 1

如果std::vector不能保证连续性，那么就会发明一个新的容器。

连续性保证使得与期望连续数组的现有代码交互操作变得更容易，并且由于它是缓存友好的，因此也提供了非常好的性能。（因此，在中间插入/删除对于中等大小来说非常快。）

在扩展上复制数组的成本非常低廉 - 如果你一次向一个向量追加一百万个元素，每个元素平均会被复制一次。

Answer 2

标准C ++库也定义了一个非连续的类似数组的容器：std::deque<T>。 std::deque<T>上的迭代比迭代std::vector<T>要慢得多。如果操作相当简单，它可能会慢5倍：这是我在比较累积整数序列时得到的实际时间。这是您为非连续表示支付的费用！

这种相当陡峭的减速的原因是gcc知道如何在std::vector<int>而不是std::deque<int>上对循环进行矢量化。即使没有矢量化，迭代也会慢约30％。也就是说，std::vector<T>重新分配的相当小的成本实际上并不重要！

Answer 3

这有几个原因：

首先，由于两个因素，对连续容器的迭代要比非连续容器快得多：第一个是分支预测 - 处理器不需要丢弃它的管道每次读完一个子容器，管道重置次数越少意味着代码越快。第二个是完全缓存一个连续的内存块比一堆各种小块容易得多，这使得你的阵列更有可能被整体缓存。

其次，有很多C ++代码必须与C代码进行交互，并且许多代码在接收数组/缓冲区时会期望连续的内存空间，因为这是最少的数据结构实现独立的方式来做到这一点。当您与不断期望缓冲区/数组的代码进行交互时，将std::deque转换为数组的开销与std::vector到数组的实际瞬时传递（可能是基本上只是给出一个指向内部数组的指针。）

所有这一切都证明存在一个连续的容器。正如其他人所说，当你不需要快速迭代或内存连续时，你总是可以使用std::deque。

Answer 4

通过使std::vector连续，它可以被视为一个数组。但是，它也可以调整大小。它的大小可以在运行时定义，而不是编译时。此外，矢量可用于为需要缓冲区的函数分配内存。这样做的好处是当vector超出范围时，内存将被释放。例如，使用ReadFile时，可以使用向量来创建缓冲区。：

unsigned int bytesRead = 0;
std::vector<char> buffer(fileSize);
// open file, etc.
ReadFile(hFileIn, buffer.data(), buffer.size(), &bytesRead, nullptr);

请注意data是C ++ 11中的新增功能。在较旧的代码中，您可能会看到等效的&(buffer.at(0))或&(buffer[0])，它返回第一个元素的地址。

std::deque更适合您所描述的内容。

Answer 5

作为其他答案的补充（它们非常完整），有一种情况是你确实喜欢向量不连续：当你需要同时调整向量的大小时。这就是英特尔线程构建模块提供tbb :: concurrent_vector的原因，这或多或少就是你所说的你想要的

“当存储填满时，它只会分配一个新块并保留旧块。当通过迭代器访问时，它会做简单的＆gt;，＆lt;检查索引所在的块并返回它“。

然后，tbb :: concurrent_vector和std :: vector之间的比较将使您更好地理解连续内存的优点（速度）和缺点（不能同时增长std :: vector）。我希望tbb :: concurrent_vector比std :: deque更好地优化，这就是为什么tbb :: concurrent_vector vs std :: vector是一个更公平的比较。

为什么std :: vector是连续的？

5 个答案: