c++ 中的向量<vector<largeObject>> 与vector<vector<largeObject>*>

Posted 2023-02-21

【中文标题】c++ 中的向量<vector<largeObject>> 与vector<vector<largeObject>*>

【英文标题】：vector<vector<largeObject>> vs. vector<vector<largeObject>*> in c++

【发布时间】：2011-01-18 01:52:56

【问题描述】：

显然，它会因您使用的编译器而异，但我很好奇 vector<vector<largeObject>> 与 vector<vector<largeObject>*> 的性能问题，尤其是在 c++ 中。具体来说：

假设您的外部向量已满，并且您想开始将元素插入到第一个内部向量中。如果外部向量只是存储指针，与存储整个内部向量相反，它将如何存储在内存中。是否必须移动整个外部向量以获得更多空间，或者是否会移动内部向量（假设空间未预先分配），从而导致外部向量出现问题？

谢谢

【问题讨论】：

你是说矢量>？那么vector在幕后使用指针吗？

@Leif 当然可以，向量毕竟是动态数组。

A vector 内部可能只是一个指针，但它仍然有一个 O(n) 复制构造函数。

@Leif -- 当然可以。但这不是重点。关键是使用原始指针的原因很少。当然，性能提升不是其中之一。标准库的编写者之间有数百年的经验，相信他们尽可能高效地编写代码。

vector >> 怎么样？

【参考方案1】：

Vector 在内部是一个指针，所以 vector 指针有点矫枉过正。

指针向量或智能指针通常在需要多态内容时使用。

在 C++03 中，插入更多向量或（擦除现有向量）主向量可能会很昂贵，但 C++0x 甚至通过其移动语义解决了这个问题。

在使用真实数据进行分析后，最好稍后切换到更合适的容器，而不是试图使其最初变得非常动态。

【讨论】：

我不同意，如果 T 的复制构造函数很复杂或有其他不希望的副作用，这并不总是“矫枉过正”。

【参考方案2】：

我的第一个问题是“为什么要使用嵌套向量？”如果您不需要“二维数组”的尺寸呈锯齿状，则可以使用单个向量和规范的 2D 索引到 1D 数组 (x + width * y)。

也就是说，由于向量在调整大小时会复制 T 个实例，等等，指向大对象的指针向量可能会更便宜，因为副本会更小（复制指针与“大对象”相比）。不利的一面是您必须自己管理大型对象的分配，但是诸如 boost 的 shared_ptr 之类的东西可以提供帮助（或者如果您有 0x 支持，则可以使用标准版本 - 但不是 auto_ptr）。这里的“大对象”可以是任何东西，包括嵌套向量或指向向量的指针，如您的原始示例中需要的。

编辑：您还可以使用 reserve() 来预先分配向量中的空间，如果您可以保证要塞入向量中的东西的数量，则可以防止大量复制。

【讨论】：

他不是在询问指向大对象的指针向量，而是在询问指向大对象向量的指针向量。

我知道，但是 vector 可能是一个“大对象”，因此调整 vector> 的大小可能会很昂贵，而 vector*> 会涉及更少的复制。我想我应该使用“大对象”以外的另一个术语，因为“大对象”也出现在问题中。

嵌套向量的原因正是如此，因为它需要是锯齿状的。虽然我知道内部向量的大小永远不会超过 4（所以我想我可以预先分配它），但它需要动态扩展到 4，这意味着如果我使用标准数组，我必须跟踪它。

【参考方案3】：

我认为在您的情况下性能不会有太大差异，只是您想何时花时间创建对象的问题。

有时最好使用vector<vector<BigObject*>>

【参考方案4】：

性能问题的答案始终是：性能测试或性能分析。

同时考虑替代方案：

vector< vector< LargeObject* > >, 

或

vector< vector< shared_ptr<LargeObject> > >

最有效的方法取决于您执行的操作：

大量建设/破坏 副本 - 是否可以优化使用 向量::swap()？ 是否从中间擦除元素 向量？

您想处理手动内存管理吗？如果答案是否定的，则坚持使用 vector > 直到出现性能问题。

为了保护自己以后不必因性能原因更改过多代码，您可以/应该将二维数组封装在一个类中。