可以乱序插入向量吗？

Posted 2023-02-21

【中文标题】可以乱序插入向量吗？

【英文标题】：Can insert into vector Out of order?

【发布时间】：2021-04-21 08:37:09

【问题描述】：

我想通过vec2 和vec3 插入vec1。当我先插入vec3时，程序无法成功退出。但是当我插入vec2再插入vec3时，程序可以成功退出。 我想知道失败的原因。

为什么插入vec1 乱序：我想通过两个不同的线程插入（两个线程会写入不同的位置，互不影响），所以顺序不能得到保证。

#include <iostream>
#include <vector>
#include <chrono>

using namespace std::chrono;
using namespace std;


struct DocIdAndPayLoad


    uint64_t m_docId;

    DocIdAndPayLoad()
    
        DefaultCnt++;
    


    DocIdAndPayLoad(const DocIdAndPayLoad& /*_bond_rhs*/)
    
        CopyCnt++;
    


    DocIdAndPayLoad(DocIdAndPayLoad&& _bond_rhs)
    
        MoveCnt++;
    


    DocIdAndPayLoad& operator=(const DocIdAndPayLoad& _bond_rhs)
    
        AssignCnt++;
        return *this;
    


    static int DefaultCnt;
    static int CopyCnt;
    static int MoveCnt;
    static int AssignCnt;
;

int DocIdAndPayLoad::DefaultCnt = 0;
int DocIdAndPayLoad::CopyCnt = 0;
int DocIdAndPayLoad::MoveCnt = 0;
int DocIdAndPayLoad::AssignCnt = 0;

int main()

    const int hugeSize=10000;
    vector<DocIdAndPayLoad> vec1;
    cout<<vec1.size()<<" "<<vec1.capacity()<<endl;

    vector<DocIdAndPayLoad> vec2(hugeSize/2);
    vector<DocIdAndPayLoad> vec3(hugeSize/2);

    auto start1 = high_resolution_clock::now();
    vec1.reserve(hugeSize);
    
    //vec1.insert(vec1.begin()+hugeSize/2, std::make_move_iterator(vec3.begin()), std::make_move_iterator(vec3.end()));
    vec1.insert(vec1.begin(), std::make_move_iterator(vec2.begin()), std::make_move_iterator(vec2.end()));
    
    auto stop1 = high_resolution_clock::now();
    auto duration = duration_cast<microseconds>(stop1 - start1);
    cout << "Cost1: "<< duration.count() << " microseconds" << endl;

    vector<DocIdAndPayLoad> vec4;
    auto start2 = high_resolution_clock::now();
    vec4.resize(hugeSize);
    auto stop2 = high_resolution_clock::now();
    auto duration2 = duration_cast<microseconds>(stop2 - start2);
    cout << "Cost2: "<< duration2.count() << " microseconds" << endl;

    cout<<vec1.size()<<" "<<vec1.capacity()<<endl;
         
    return 0;

【问题讨论】：

当两个线程插入同一个向量时，你需要某种同步

两个线程会写入两个不同的位置，互不影响。

好吧，这不是 insert 的作用。在向量中插入元素可能会导致重新分配。如果您预先调整大小然后访问单独的元素，那很好。顺便说一句，我不明白您发布的代码有什么问题。那就是崩溃的代码？

我认为reverse 比resize 更有效，因为reverse 不调用构造函数。我想访问std::vector::reverse分配的原始内存，怎么办？

【参考方案1】：

reserve 调用设置向量的容量，但不设置其大小。这意味着调用后向量仍然是空的

vec1.reserve(hugeSize);

该向量中的任何索引都将超出范围并导致未定义的行为。

更重要的是，由于向量是空的，vec1.begin() 将返回 end 迭代器（即vec1.begin() == vec1.end()），所以vec1.begin()+hugeSize/2 无效！。

尝试取消引用 end 迭代器（或更多）会导致未定义的行为和可能的崩溃。

【讨论】：

谢谢。您是否有我提到的问题的解决方案（通过两个不同的线程插入）？我不能使用 resize，因为 DocIdAndPayLoad 的构造函数成本太高了。

@Alfred 为什么不让每个线程在自己的向量上工作，并在所有线程完成后按要求的顺序插入最终向量 (vec1)？

insert in the required order 使其顺序，这应该是并行的，因为插入成本太高。

如何写入reserve分配的原始内存？

@Alfred 也许您需要以实际数组的形式使用“原始内存”，然后如果您想要一个类似容器的对象，请使用该数组的视图？还是使用不同的容器？您是否尝试过例如双端队列或列表或其他自定义容器？