函数中的c ++大向量多次调用

Posted 2023-02-21

【中文标题】函数中的c ++大向量多次调用

【英文标题】：c++ big vector in function called multiple times

【发布时间】：2016-10-29 02:35:41

【问题描述】：

我有一个函数可以为其内部工作创建一个大向量。假设我们还需要多次调用此函数。处理向量的内存创建/销毁的最佳方法是什么（因素是性能、代码质量……）

方法一：

void f(int n) 
    vector<int> v(n);
 

 int main() 
     for (int i = 0; i < 1000000; ++i) f(10000000);
 

方法二：

void f(int n) 
    static vector<int> v;
    v.reserve(99999999); // say this is the maximum possible size

    v.resize(n);


 int main() 
     for (int i = 0; i < 1000000; ++i) f(10000000);
 

方法 2 肯定比方法 1 快，但是看起来很难看。 最好的方法是什么

【问题讨论】：

有趣的是，似乎导致性能提升的真正原因是 vector<int> v(n); 中正在发生的事情以减慢它的速度。至少我是这么认为的。可能在第一种方法中强制执行 2 个保留调用。

stl 向量的源代码也将是特定于编译器的。

【参考方案1】：

用operator()把函数变成一个类。

class f_class 

   std::vector<int> v;

public:

   f_class()
   
        v.reserve(99999999);
   

   void operator()(int n)
   
        v.resize(n);
        // Whatever the original f() did
   
;

int main() 

     f_class f;

     for (int i = 0; i < 1000000; ++i) f(i);

【讨论】：

仍然在这个解决方案中，调用者（这里是 main()）必须知道 class_f 使用一个向量，如果我们在每次迭代中都执行 class_f()(i)，我们将再次陷入同样的​​问题.这意味着外部必须对不符合OOP原则（封装、抽象）的class_f的实现有所了解

【参考方案2】：

根据你的例子，你的向量大小是一样的，为什么不只创建一个向量呢？

  using namespace std;
    void f(vector<int>& v) 
        // Do something with vector
    
    int main() 

        int n = 10000000;
        vector<int> v(n);

        for (int i = 0; i < 1000000; ++i)
            f(v);
    

【参考方案3】：

v.reserve() //deals with capacity.
v.resize(n) //deals with size.

在方法2中，静态向量所经历的只是改变大小，然而，保留空间大于大小，因此容量没有变化，当你在循环中迭代时只是增加一。因此，大小每次都会增加一。容量没有变化。 通常如果对 int 的空向量调用 resize，则该 resize 范围内的向量元素将被初始化为 0。

在方法 1 中，向量的大小为 n，但使用最接近的 n

在方法 2 中，向量是静态的并且保持不变。

您可能想阅读：

Reserve

Capacity

此外，如果您有向量保留内存，并且假设您可能不会受到内存量的困扰，那么通过摊销分析不断插入的内存预分配将具有Big-O(1)，每个操作。