Question

我创建了一个包含std :: vector的堆栈类。我编写了像pop（）和exch（）之类的堆栈操作，如

int Stack::pop() 
{
  if (v.size() < 0)
    throw("Error : Stack Underflow");

  int tos = v.back();
  stack.erase(v.end()-1);
  return tos;
}

void Stack::exch()  // Exchange top 2 element
{
  if (v.size() < 2)
    throw("Error : Stack Underflow");

  size_t n = v.size();
  int tmp = v[n-1];
  v[n-1] = v[n-2];
  v[n-2] = tmp;
}

我的应用程序包含很多'pop（）'和'exch（）'运作。但由于'if'条件，性能有点慢。你能告诉我如何避免“如果”的条件吗？有没有办法或努力避免'如果'。

提前致谢。

谢谢， Nilesh制作

Answer 1

不，不是真的。如果你需要检查，你必须检查。您可以使用三元运算符替换if，但几乎可以肯定地编译为相同的代码。

除非size()方法特别复杂，否则我无法看到它拖累性能那么多。你可以通过缓存Stack类中的值来提高速度（我假设v是某种向量）。

但是，如果它是一个向量，它完全能够自己作为一个堆栈，所以你可以让它自己引发异常，而不是强加你的例外。

您唯一缺少的是exch方法，您可以这样做：

a = v.back(); v.pop_back();
b = v.back(); v.pop_back();
v.push_back(a);
v.push_back(b);

Answer 2

你说检查条件相当于执行成本的很大一部分。问题是抛出异常还是if本身是最高的成本。如果成本与实际抛出异常的情况相关联，那么您可能希望重构代码以使其无异常（返回代码似乎是一个很好的选择），因为异常是昂贵的。另外，请注意异常可能会产生很小的影响，即使它们没有被抛出 - 即。如果抛出异常，编译器必须跟踪在堆栈展开期间要销毁的对象集。编译器很聪明，所以期望成本很小，但不是零。

另一方面，如果不抛出异常，但成本确实与错误预测相关联，那么您可能希望返回到编译器供应商文档并查看如何提示它。许多编译器允许进行两阶段编译，在第一次编译之后，您可以运行测试和配置文件，并且可以将该分析信息交还给编译器，以便在知道应用程序的预期行为的情况下优化代码。 / p>

手动地，您还可以提示编译器关于检查的最期望结果是什么。特别是，一些编译器会假设if的最可能结果是成功（输入if，跳过else），并且最可能的代码路径将进入if。还有一些特殊的关键字可用于提示编译器，例如，在gcc中，您可以使用if (__builtin_expect( (condition), 0 ))告诉编译器最可能的结果是condition为假。

Answer 3

您的if语句不是性能问题。在分析算法时，您可以将决策语句视为常量，或者换句话说，不会影响性能。这并不是说如果你有一些代码if (SomeExpensiveFn() == AnotherExpensiveFn())，那么if部分（即结果的比较）不会忽略不计。

只有在不重新评估整个集合时才会这样。虽然1到n if语句不是性能问题。如果堆栈类导致N ^ 2 if if语句将被执行，那么您将看到性能下降。

此外，我认为这是作业，但如果不是std::stack

Answer 4

如果您知道即将进行N pop()而无需推送，则可以在客户端代码中对size()进行一次检查，然后呼叫新的unsafe_pop()成员不检查的功能。同样，当您的客户端代码可以更有效地保证足够的元素时，您可以拥有unsafe_exch()。

但是，这里其他操作的费用会使if语句相形见绌...甚至擦除的指针算法（end（） - 1）可能需要10倍的时间。如果你的性能需求是那么极端，你应该看得更深，还有替代算法，线程/并发等等。

Answer 5

将if / throw更改为断言

Answer 6

不，你不能删除if语句。
但是如果你以某种方式删除“抛出”，你可以稍微提高性能。抛出和捕获异常是一个缓慢的操作（如果您对以下内容感兴趣：http://www.codeproject.com/KB/cpp/exceptionhandler.aspx）。

所以，在Stack::exch()中你可以放return而不是throw..。如果您想知道交换是否成功完成，您可以创建函数bool并检查true或false。

但是你无法为弹出操作做任何事情。

此外，您可以更改v.size() < 0（顺便说一下，此必须为v.size() <**=**0，或者您可以尝试从空堆栈中pop到if( ! v.empty() )。

修改：你可以这样编写这些函数：

int Stack::pop() { if ( v.empty() ) { throw( "Error : Stack Underflow" ); } int tos = v.back(); stack.erase( v.end() - 1 ); return tos; } bool Stack::exch() // Exchange top 2 element { if( v.size() < 2 ) { return false; } std::vector< int >::size_type n = v.size(); int nTmp = v[ n - 1 ]; v[ n - 1 ] = v [ n - 2 ]; v[ n - 2 ] = nTmp; return true; }

Answer 7

STL容器与您自己的代码的混合使我想知道您为什么不使用std::stack？坚持一个选择。例如，代码中的弹出操作可以简单如下：

int Stack::pop() 
{
  if (size == 0)
    throw("Error : Stack Underflow");

  int tos = v[size-1];
  --size;  
  return tos;
}

和

void Stack::exch()  // Exchange top 2 element
{
  if (size < 2)
    throw("Error : Stack Underflow");

  std::swap(v[size-1], v[size-2]);
}

如果cond如何避免。用于堆栈操作

7 个答案: