Question

这对你们中的一些人来说可能看起来很无聊，但是对于STL容器，以下哪两种迭代方法更好？的为什么

class Elem;
typedef vector<Elem> ElemVec;
ElemVec elemVec;

// Method 0
for (ElemVec::iterator i = elemVec.begin(); i != elemVec.end(); ++i)
{
    Elem& e = *i;
    // Do something
}

// Method 1
for (int i = 0; i < elemVec.size(); ++i)
{
    Elem& e = elemVec.at(i);
    // Do something
}

方法0看起来像更清晰的STL，但方法1使用较少的代码实现相同。对容器的简单迭代是在任何源代码中出现 all 的地方。因此，我倾向于选择方法1，这似乎可以减少视觉混乱和代码大小。

PS：我知道迭代器可以做的不仅仅是一个简单的索引。但是，请保持回复/讨论集中在如上所示的容器上的简单迭代。

Answer 1

第一个版本适用于任何容器，因此在模板函数中更有用，它可以将任何容器作为参数。即使对于矢量，它也可以略微提高效率。

第二个版本仅适用于矢量和其他整数索引容器。对于那些容器来说，它更具惯用性，C ++的新手很容易理解，如果你需要用索引做其他事情，这很有用，这并不罕见。

像往常一样，我担心没有简单的“这个更好”的答案。

Answer 2

如果你不介意（非常？）小的效率损失，我建议使用Boost.Foreach

BOOST_FOREACH( Elem& e, elemVec )
{
    // Your code
}

Answer 3

方法0更快，因此建议使用。

方法1使用size（），允许为O（1），具体取决于容器和stl实现。

Answer 4

方法0的一些优点：

如果你从矢量移动到另一个容器循环保持不变，
很容易从迭代器移动到 const_iterator如果需要，
当c ++ 0x到达时，auto 打字会减少一些代码混乱。

主要缺点是在很多情况下你会扫描两个容器，在这种情况下索引比保留两个迭代器更清晰。

Answer 5

以下迭代标准库容器的方法最好。

c++11使用range-based for-loop（及更高版本）的auto specifier：

// Method 2
for (auto& e: elemVec)
{
    // Do something with e...
}

这与您的Method 0类似，但需要更少的输入，更少的维护，并且适用于与std::begin()和std::end()兼容的任何容器，包括普通阵列。

Answer 6

巧合的是我最近进行了速度测试（用rand（）填充10 * 1024 * 1024英寸）。
这些是3次运行，时间以纳秒为单位

vect[i] time      : 373611869  
vec.at(i) time    : 473297793  
*it = time        : 446818590  
arr[i] time       : 390357294  
*ptr time         : 356895778

UPDATE：添加了stl-algorithm std :: generate，由于特殊的迭代器优化（VC ++ 2008），它似乎运行速度最快。时间以微秒为单位。

vect[i] time      : 393951
vec.at(i) time    : 551387
*it = time        : 596080
generate = time   : 346591
arr[i] time       : 375432
*ptr time         : 334612

结论：使用标准算法，它们可能比显式循环更快！（也是良好做法）

更新：以上时间处于I / O限制的情况下，我使用CPU绑定进行相同的测试（迭代一个相对较短的向量，它应该重复适合缓存，将每个元素乘以2并写入回到矢量）

//Visual Studio 2008 Express Edition
vect[i] time      : 1356811
vec.at(i) time    : 7760148
*it = time        : 4913112
for_each = time   : 455713
arr[i] time       : 446280
*ptr time         : 429595

//GCC
vect[i] time      : 431039
vec.at(i) time    : 2421283
*it = time        : 381400
for_each = time   : 380972
arr[i] time       : 363563
*ptr time         : 365971

有趣的是，与for_each相比，VC ++中的迭代器和运算符[]相当慢（这似乎会使迭代器降级为指针通过一些模板 - 魔术来提高性能）。在GCC中，访问时间仅对at（）更糟，这是正常的，因为它是测试中唯一的范围检查函数。

Answer 7

方法0，原因有几个。

它更好地表达了您的意图，这有助于编译器优化和可读性
不太可能出现一个错误
即使用一个没有operator []

当然，最好的解决方案通常是解决方案2：std算法之一。 std :: for_each，std :: transform，std :: copy或其他你需要的东西。这有一些进一步的优势：

它更好地表达了您的意图，并允许一些重要的编译器优化（MS的安全SCL对您的方法0和1执行边界检查，但将在std算法上跳过它）
它的代码较少（至少在调用网站上。当然你必须编写一个函子或者其他东西来替换循环体，但是在使用网站上，代码会被清理掉很多，这可能就是这是最重要的。

通常，请避免过度指定代码。准确指定您想要完成的任务，而不是其他内容。 std算法通常是去那里的方法，但即使没有它们，如果你不需要索引i，为什么要这样做呢？在这种情况下，请使用迭代器。

Answer 8

这取决于哪种类型的容器。对于vector，使用哪个可能无关紧要。方法0已经变得更加惯用，但正如大家所说，它们并没有太大的区别。

如果你决定使用list，原则上方法1将是O(N)，但实际上没有列表at()方法，所以你不能甚至这样做。（所以在某种程度上你的问题堆叠了套牌。）

但这本身就是方法0的另一个参数：它对不同的容器使用相同的语法。

Answer 9

以上未考虑的可能性：取决于＆＃34;做某事＆＃34;的细节，可以同时使用方法0和方法1，您不必选择：

for (auto i = elemVec.begin(), ii = 0; ii < elemVec.size(); ++i, ++ii)
{
    // Do something with either the iterator i or the index ii
}

这样，找到索引或访问相应的成员都是以微不足道的复杂性获得的。

C ++ STL：哪种迭代方法比STL容器更好？

9 个答案: