你何时喜欢使用std :: list <t>而不是std :: vector <t>？</t> </t>

Question

我自己从未使用std::list<T>。当我们已经拥有std::vector<T>时，我想知道人们何时使用它，就像具有连续内存的数组一样。当我们需要顺序容器时，std::vector似乎是一个完美的选择！

所以我的问题是

• 您首选{/ em> std::list超过std::vector的时间？为什么呢？
• 您何时首选 std::vector而不是std::list？为什么？

如果有性能考虑，请列出详细说明/信息。

如果可能，请引用一些参考文献，以支持您的回答。

Answer 1

  

所以我的问题是：你更喜欢 std::list而不是std::vector？

当我在性能敏感区域中需要顺序容器时， 分析 显示std::list更快。

到目前为止，这从未发生在我身上。

（当我不得不在中间存放大量插入/移除物体时，我可能会首先尝试std::list。但是，在实践中，我从未遇到过这样的用途 - 案例。）

Answer 2

列表更适合插入或删除中间的任何位置，向量最好插入到最后。

矢量也更适合访问元素。

这是他们实施方式的人工制品。

因此，如果集合变化很小（与访问相比）或者更改集中在最后，我会使用向量。

如果变化的数量很大（与访问相比）并且它们不在最后，我会使用一个列表。

举例来说，在程序启动时读取集合并且几乎不会更改它（或者如果更改是添加到结尾），这将是向量的良好候选。

另一方面，对于一个特别受欢迎且善变的摇滚明星的电话簿应用程序，我正在寻找列表。实际上我会关注数据库连接，但这是我能在短时间内提出的最好的例子： - ）

至于引用，最新的C ++ 0x草案在部分（23.3.4，列表）中说明：

  

列表是一个序列容器，它支持双向迭代器，并允许在序列中的任何位置进行常量时间插入和擦除操作，并自动处理存储管理。与矢量和deques不同，不支持对列表元素的快速随机访问。

第23.3.5节（关于载体）：

  

vector是一个支持随机访问迭代器的序列容器。此外，它支持（摊销）最后的恒定时间插入和擦除操作;在中间插入和擦除需要线性时间。

Answer 3

在std :: list和std :: vector之间进行选择时，需要考虑一些权衡因素。另外std :: list不是关于连续内存的，如果你无法承受迭代器失效或者你需要在begin / middle / end中进行分摊的常量时间插入，它会非常有用。

Answer 4

我首选std::list的唯一（几次）是由于list::splice成员函数。如果您在列表中或列表之间的子范围内进行混洗，则此操作可能比使用std::vector快得多。

Answer 5

我不需要重复基础知识，但我学到的很难的方法是，如果插入性能相关并且你有“大”对象，那么你应该真的考虑std： ：list，甚至如果你只是在最后插入。 （好吧，列表或可能是智能指针/ ptr_vector的向量。）

我们有一些使用案例，我们必须建立一个先验未知大小的多个小std :: string结构的集合，并使用std :: vector完全杀死插入性能和添加了一个不可忽视的内存开销。

未知计数插入场景中std :: vector的问题是：

• 由于向量将始终过度分配，因此对于典型实现，您需要支付50％的空间开销（对于具有微小100,000个元素的对象具有的单个向量，例如24字节（MSVC），可以具有空间2MB的开销。对于具有更多字符串或其他更大的成员的更大对象，它将成倍增加。）
• 每次向量必须重新分配时，它必须复制周围的所有对象，如果你有任何轻微的复杂，这并不便宜。显然，移动语义会有所帮助，但如果对象本身很大，重复的副本可能仍然是相关的。如果在构建向量期间复制所有对象多次，则平均摊销插入时间（在结尾处）理论上是不变的并不重要。你可能会注意到这种表现。
• 对象变得非常快：在MSVC上只有两个空std :: string的结构已经不可移动 48个字节。

这不是为了bash std :: vector，我仍然默认使用它 - 但知道你的数据结构会有什么期待！

Answer 6

除了其他答案， 基于节点的容器（list /关联容器）可以提供强大的功能 例外保证。
即使容器变异操作（例如插入）抛出一个 异常，保留元素的所有指针/引用/迭代器 有效的。
但是，线性存储器（分段连续存储器单元）容器可以 只提供基本保证。 当插入抛出时，即使插入没有实际执行， 指针/引用/迭代器可能无效 （虽然容器本身可以安全地被破坏）。

Answer 7

当您需要经常修改除前面或后面以外的其他位置的序列时，可以使用std :: list。在std :: std :: list中的std :: vector中，此类操作的开销很大。

Answer 8

当其无效语义和性能特征符合您的要求时使用列表。

List可以在O（1）中的任何地方插入/擦除/拼接，这不会使任何迭代器无效。除了最后，向量是用于插入/擦除的O（n），并且如果大小＆lt;容量;矢量不能拼接。例如，在另一个答案中提到了缓存局部性，性能甚至比这更微妙。

Answer 9

std::list几乎完全是我唯一的vector不共享的属性，而且知道我对list的指针始终有效。因此，我可以使用它来包含我在单个区域中需要的任何资产的所有实例，同时还借用对其他对象的引用。我能想到的最好的例子是图像加载器，它只在内存中保留一个像素副本，同时将指针指向多个实体，以便它们都可以从中抽取。

所有vector都是O（1）访问时间。虽然这听起来像是一笔巨大的资产，但实际上我很少需要在从“第一个”到“最后一个”的步骤之外访问数据结构中的项目

Answer 10

有些人会说，你应该never ever ever use linked list in your code again。 ;）

一个问题是，向量具有更好的引用位置，并且由此产生的大的性能提升在许多情况下将超过更多（算法）高效操作的优势，例如删除并插入链表。

（请参阅上面的博客文章，了解有关此特定问题的更多讨论，以及基准测试等。）

因此，std :: vector通常会胜过std :: list，即使你正在进行一定数量的操作，列表会更自然（例如，任意元素删除，插入任意位置或拼接）

但请注意，即使你做做了很多这类操作，你最好还是在std :: vector的连续缓冲区中“托管”你的列表。

我在本博文中更详细地讨论了这个问题，并附有一些图表和代码示例：http://upcoder.com/12/vector-hosted-lists/

在特定情况下，当您需要删除任意元素，但不需要插入任意位置或拼接时，完整链接列表的一个很好的替代方法可以是将条目标记为“死”并跳过迭代期间这些死的条目。

Answer 11

当你进行大量删除/插入时，你应该使用一个列表。

如果元素的总大小不会发生很大变化，并且您进行了一些交换，则可以使用向量。