优化向量赋值 c++

Posted 2023-02-21

【中文标题】优化向量赋值 c++

【英文标题】：Optimizing vector assignment c++

【发布时间】：2016-01-30 22:16:03

【问题描述】：

我有一个返回向量的函数。让我们将其命名为v。我在函数中使用v.begin() 和v.end()。我怎么能使用.begin() 和.end() 而不创建一个新的向量v2 来存储以前的向量v 以便我可以访问方法？

这就是我的意思：

std::vector<int> merge(...) 
    ...
    return v;

void mergeSort(...) 
    ...
    std::vector<int> v2;
    v2 = merge(...);
    I_need_this = v2.begin();
    And_I_really_need_this_too = v2.end();
    ...

【参考方案1】：

优化赋值的最好方法是根本不赋值，而是使用初始化

std::vector<int> v2 = merge(...);

几乎可以肯定，编译器会直接将v创建成v2，无需任何复制。

【讨论】：

使用move构造函数

我在创建帖子之前尝试过。效果不好。

试试 std::vector v2 = std::move(merge(...));

@Vincent merge(....) 已经是一个右值，所以这实际上是一种悲观

@ValeryBaturin 这是正确的答案，如果您仍然遇到问题，那么还有另一个您没有显示代码的错误。如果您发布一个显示问题的实际程序，而不是一堆点，那就更好了。 See here for guidelines.

【参考方案2】：

当您需要返回集合时，为了防止它们被复制，一种常见的模式是通过非常量引用传递集合并对原始集合进行更改。这意味着调用者负责实例化集合，而不是被调用者，因此不会发生任何副本。这是一个例子：

void merge(std::vector<int> & result, ...) 

    // Do changes to result
    ...

void mergeSort(...) 
    ...
    std::vector<int> v;
    merge(v, ...);

    // This is OK now
    I_need_this = v.begin();
    And_I_really_need_this_too = v.end();
    ...

【讨论】：

我不喜欢这个，因为你总是需要在使用函数之前创建向量。但无论如何，这是一个解决方案。谢谢！

我很好，但我希望你明白这是返回集合时的事实上的标准。在某些情况下，接受的答案仍会创建一个副本，通常最好设计您的代码以涵盖各种场景。例如，请记住，在 C 中您甚至不能返回数组。此外，如果您仍然创建它，那么之前创建它有什么问题？编码愉快！

@AndréFratelli：在设置它的值之前创建它的两个最大问题 a) 你不能声明它 const ； b) 风格很差。如果调用者重用变量而忘记清除它，这也是一个潜在的问题。

@MartinBonner 我同意你不能将它声明为 const，但是你可以制作一个 const 副本。考虑到风格很差，那就是你大错特错的地方。就像我说的，在返回集合时，这是编程中事实上的 标准，您会在文献中找到很多。你不喜欢它的事实是无关紧要的，因为它确实是这个问题通常是如何解决的，即使移动构造函数可用。见this讨论

这不是事实上的标准；这是选择之一——通常是一个糟糕的选择。该讨论是关于它确实具有 一些 优势（通过返回类型重载）的情况之一 - 但正确的解决方案将有不同的函数名称（尽管在模板化代码中可能会出现问题）。

【参考方案3】：

您可以将您的向量临时绑定到参考：

extern std::vector<int> f();

auto&& x = f();
std::sort(x.begin(), x.end());  // example

【讨论】：

‘function’既有‘extern’又有初始化器extern std::vector function(...);

【参考方案4】：

您有多种选择：

别担心。性能通常不是那么重要。

开启优化（您会惊讶于该步骤解决了多少关于 SO 的“优化”问题）。

升级到 C++11 编译器。编译器应该对向量使用移动赋值运算符，这是非常有效的（任何体面的库都会将内部分配的数组从临时转移到目标，无需内存分配和元素复制）。

如果您不能使用 C++11 编译器，或者您已经测量过，这仍然是性能瓶颈，请按照 Bo Person 在his answer 中的建议切换到初始化

如果您已经测量，而这仍然是性能瓶颈，并且您无法让编译器实现 RVO，那么您别无选择，只能传递向量根据 André Fratelli 在his answer

中的建议

如果我们不再讨论优化，而是讨论编写好的、清晰的代码，那么我会按优先顺序推荐：

从函数结果初始化 函数结果赋值 传入要填充的向量。

【讨论】：

我可以使用 c++11，但没有让程序变慢的选项。我有时间限制的比赛等等。谢谢您的回答。 RVO 很酷，我听说过。