Question

我想使用std::forward_list

由于：

转发列表是一个支持快速插入和删除的容器来自容器的任何地方的元素

但是没有* std :: forward_list :: push_back *实现。

是否有一种高性能的方式来增加对单一或无理由的支持？

Answer 1

我建议反对std::forward_list，就像我在几乎所有情况下都建议反对std::list一样。就个人而言，我从未在我的代码中发现链接列表是最佳数据结构的情况。

在C ++中，您的默认首选数据集应为std::vector。它为您提供高效push_back，如果这是您真正需要的。如果您只查看该操作的抽象大O复杂度测量，从技术上讲，它不能从中间有效地删除和插入。然而，在现实世界中，std::vector仍然赢得，即使在中间插入和删除。

例如，Bjarne Stroustrup创建了一个100,000元素std::list与std::vector的测试。他会搜索每个元素并删除它。然后他会找到一个插入点并插入中间。他可以在std::vector上使用二分搜索，但不会使比较“更公平”。

结果显示std::vector获胜，即使在std::list强大的情况下也是如此。简单地遍历std::list需要更长的时间，因为所有对象在内存中的距离是多远。 std::list不是缓存友好的，这可能是现代处理器最重要的事情。

The complete talk by Bjarne Stroustrup

Thorough explanation of the effects, with benchmarks at multiple sizes

请注意，此处的第二个链接提供了一些您可能想要使用std::list的情况，例如元素的大小很大时。但是，我一直处于这样一种情况：我按特定顺序拥有许多元素，需要删除一些元素。

这些元素比任何内置类型都要大，但不是很大，在32位计算机上可能各占20-30个字节。元素的数量足够大，因此我的整个数据结构只有几百MiB。数据收集是一组基于当前已知信息理论上可以有效的值。该算法迭代所有元素并删除了基于新信息不再有效的元素，每次传递可能会删除大约80％的剩余元素。

我的第一个实现是一个简单的std::vector方法，我在遍历时删除了无效元素。这适用于小型测试数据集，但是当我尝试做真实的事情时，它太慢而无法使用。我切换到std::list作为容器，但使用相同的算法，我看到了显着的性能改进。但是，它仍然太慢而无法使用。获胜的更改是切换回std::vector，但是我没有删除不合适的元素，而是创建了一个新的std::vector，并且我发现任何好的元素都放入了std::vector std::vector。 1}}，然后在函数结束时我会简单地丢弃旧的std::list并使用新的std::list，这给了我std::vector与{{1}}一样快的速度{1}}让我完成了我原来的{{1}}实施工具，这个速度非常快，非常有用。

Answer 2

std::forward_list支持快速插入和删除，但不支持遍历。要实现.push_back，您首先需要到达列表的末尾，即O（N）并且根本不快，这可能是它未实现的原因。

您可以通过递增.before_begin N次

找到最后一个元素的迭代器

auto before_end = slist.before_begin();
for (auto& _ : slist)
  ++ before_end;

然后使用.insert_after或.emplace_after插入元素：

slist.insert_after(before_end, 1234);

Answer 3

std :: forward_list的要点是std :: list的超精简版本，因此它不会将迭代器存储到最后一个元素。如果你需要，你必须自己维护它，如下：

forward_list<int> a;

auto it = a.before_begin();

for(int i = 0; i < 10; ++i)
    it = a.insert_after(it, i);

Answer 4

没有push_back因为列表没有跟踪列表的后面，只跟踪前面。

您可以在列表周围编写一个包装器来维护最后一个元素的迭代器，并使用push_back或insert_after实现push_front，具体取决于列表是否为空。如果您想支持更复杂的操作（例如sort和splice_after），这将变得相当复杂。

或者，如果您不需要push_back快速，则可以直接在线性时间内完成。

除非内存非常严格，否则最佳解决方案是使用list。这与forward_list具有相同的性能特征，并且是双向的，支持push_back以及push_front;成本是每个元素的额外指针。

Answer 5

不幸的是，我无法添加评论（声望很低），但我只是想提一下forward_list＆amp; list的优点是insert-delete操作不会使迭代器失效。我有一个应用程序，在迭代和处理单个元素的同时，元素集合正在增长。没有迭代器失效允许我实现段扫描（列表的开头作为段的开始，最后一段的开始作为结束）。

std :: forward_list和std :: forward_list :: push_back

5 个答案: