C++ priority_queue 底层向量容器容量调整大小

Posted 2023-02-16

【中文标题】C++ priority_queue 底层向量容器容量调整大小

【英文标题】：C++ priority_queue underlying vector container capacity resize

【发布时间】：2010-09-08 09:40:42

【问题描述】：

我正在使用带有向量的 priority_queue 作为底层容器。但是我希望堆的大小非常大。我知道动态矢量容量调整大小的问题。所以我正在寻找方法来为我的priority_queue 中的底层向量最初分配足够的空间。有什么建议可以实现这一目标吗？

谢谢

【参考方案1】：

stdlib 容器适配器提供了一个“后门”来访问底层容器：容器是一个名为 c 的受保护成员。

因此，您可以从适配器继承以获得对容器的访问权限：

#include <queue>
#include <iostream>

template <class T>
class reservable_priority_queue: public std::priority_queue<T>

public:
    typedef typename std::priority_queue<T>::size_type size_type;
    reservable_priority_queue(size_type capacity = 0)  reserve(capacity); ;
    void reserve(size_type capacity)  this->c.reserve(capacity);  
    size_type capacity() const  return this->c.capacity();  
;

int main()

    reservable_priority_queue<int> q;
    q.reserve(10000);
    std::cout << q.capacity() << '\n';

如果您对从 stdlib 类继承感到难过，请使用私有继承，并通过 using 声明使 priority_queue 的所有方法可访问。

【讨论】：

+1 从理论上讲，我通常会反对从标准容器继承，但在这种情况下，我的工程告诉我这可能是最好的解决方案。

我不喜欢这个解决方案有 2 个原因：1/ 从具有公共非虚拟析构函数的类继承让人感觉很糟糕，非常糟糕，2/ 在 cplusplus 上也没有提到这个后门.com 或 sgi.com/tech/stl ... 我有一种不好的感觉，这是特定于实现的，根本不是标准的。

@Matthiew M. 后门在标准中，因此在技术上是正确的。我同意从容器继承并不是最好的建议......

#define protected public :P

@Herbert 这行得通吗？那将是有史以来最好的黑客攻击。 #define private public，您可以访问所有内容。

【参考方案2】：

您不能直接访问底层容器来修改容量。但是，您可以将内部使用的容器更改为 std::deque。 std::deque 容器可能比向量稍慢（不是大 O 表示法），但它的增长速度要快得多，因为它不需要重新定位所有现有元素。

【讨论】：

我认为最后一句话有错别字。 s/std::queue/std::deque/否？否则我同意。该解决方案使优先级的使用更加安全。双端队列中的元素由块分配。

这不是真的。您可以通过成员c 访问底层容器。它实际上是标准的。

@Elizafox：c 成员是protected，你不能直接从你自己的代码访问这个成员，除非你是从容器继承的，并且你使用自己的类型而不是@987654326 @

【参考方案3】：

使用reserve函数：

std::vector<Type>::reserve(size_t size)

示例：

std::vector<int> vec;
vec.reserve(10000);
std::priority_queue<int> q (std::less<int>(), vec);

【讨论】：

我不认为这是一个解决方案。该标准仅要求使用该特定构造函数的第二个参数初始化内部容器。这意味着 std::vector 复制构造函数将被称为传递 vec 作为参数，然后这一切都归结为是否需要 std::vector<T>::vector( std::vector<T> const & ) 来保持相同的容量。该标准不提供该保证。编辑：我刚刚使用 g++ 4.0 进行了测试，并且复制构造函数没有 reserve() 来维持复制向量中的容量。

【参考方案4】：

David 对 Alexey 的回答的评论是正确的：向量实现分配副本上保留的内容的可能性不大。因此，要么提供您自己的容器来执行此操作，要么从 priority_queue 继承并提供一些成员来使用底层容器。

【参考方案5】：

正如 David 所建议的那样，使用 std::deque 可能是一个很好的解决方案。内存块足够小，通常允许您在队列增长时保留大部分内存。 然而，这只是一个更安全的解决方案，而不是一个安全的解决方案。

如果您不太关心效率，您可以使用stlxxl，它是用于超大型数据集的标准模板库的实现。这样，可分配的内存将是您的整个硬盘驱动器（该库还支持多个硬盘驱动器或网络驱动器）。