C++中向量初始化的性能

Posted 2023-02-21

【中文标题】C++中向量初始化的性能

【英文标题】：Performance of vector initialization in C++

【发布时间】：2014-05-28 19:48:35

【问题描述】：

假设你从另一个容器初始化一个向量：

main()

    list<int> L  0, 1, 2 ;
    vector<int> V ( L.begin(), L.end() );
    copy ( V.begin(), V.end(), ostream_iterator<int> ( cout, " " ) );
    cout << endl;

向量大小是设置一次，还是在初始化期间动态调整大小？ （在此示例中不是问题，因为源中的元素很少，但如果源中的元素非常多，则可能会出现问题。）

【问题讨论】：

一次。如果您设法仅通过 L 一次（您的代码执行一次以计算大小并复制一次），则会获得奖励积分。

【参考方案1】：

您正在使用两个迭代器（和一个隐藏的分配器参数）调用std::vector 的模板化构造函数。这就是相关的标准报价所说的：

23.3.6.2 向量构造函数、复制和赋值[vector.cons]

template <class InputIterator> 
vector(InputIterator first, InputIterator last, const Allocator& = Allocator());

9 效果： 构造一个等于范围 [first,last) 的向量，使用 指定的分配器。

10 复杂性：仅对副本进行 N 次调用 T 的构造函数（其中 N 是第一个和最后一个之间的距离）和 如果迭代器 first 和 last 是向前的，则没有重新分配， 双向或随机访问类别。它使订单 N 调用 T 的复制构造函数和 order log(N) 重新分配，如果它们是 只需输入迭代器。

因为您是从std::list（双向迭代器）初始化的，所以只有一个分配。

从标准输入 OTOH 读取是使用输入迭代器完成的，然后可能会有多个重新分配。请注意，元素在内存中移动的平均次数仍然是O(1)（由于指数内存分配策略）。

【讨论】：

您的参考与我的不同。您是否有一份标准的草稿副本？

另一件事是，如果发生重新分配，那么最终的向量大小可能会比必要的大得多。 （我说的是很多元素。）

@TemplateRex：学究们现在会开心多了！ :-)

@Brian 是的，我引用自 N3690 仍然有 dynarray，因此编号不同

@JohnH。是的，容量可以超过要求的容量，但您可以使用shrink_to_fit

【参考方案2】：

根据 §23.3.6.2/10 中的标准，只要迭代器是前向迭代器、双向迭代器或随机访问迭代器，就没有重新分配。如果迭代器是输入迭代器，则有 O(log N) 次重新分配。

注意：std::list 具有双向迭代器。

你问这是如何实现的？据推测，它会计算两个迭代器之间的距离（或调用std::distance 或内部版本），然后再进行一次实际初始化向量。