std::vector<char> VS std::string，哪个更快？

Posted 2023-02-21

【中文标题】std::vector<char> VS std::string，哪个更快？

【英文标题】：std::vector<char> VS std::string, which one is faster?

【发布时间】：2021-05-03 16:01:44

【问题描述】：

我一直在研究元胞自动机，我选择实现它们的方式是创建一个二维单元格向量，其中每个单元格最初都是整数向量本身（因为我希望每个单元格存储多个值），后来我将其更改为短无符号整数，然后更改为字符，因为我意识到最小的数据类型足以满足我的需求......

我目前正在寻找提高性能的方法，这让我想到，如果我用字符串替换字符向量会更好吗？

知道整个矩阵始终具有固定大小，这意味着 2D 网格的大小以及每个单元格的大小都是从一开始就分配的，并且在程序运行期间保持不变：

哪个访问速度更快？调整？复制？或者执行一般操作？

另外，我知道我说过所有东西都有固定的大小，但只是为了将来参考，根据我对向量的表面知识，每次你 push_back() 一个新元素时都必须重新分配一个向量，字符串是这样的吗？

【问题讨论】：

当您想知道哪个更快时需要测量。

如果大小是固定的并且在编译时已知，请考虑使用std::array而不是vector。

vector 可能会更快，因为它不像字符串那样执行 SSO。不过，您确实应该首先进行基准测试。在没有事实的情况下做出绩效决策是灾难的根源。

没有一般的答案。如果没有真实的用例，很难设置现实的基准来知道哪个性能更好。您很幸运，您已经有一个可以工作的应用程序，您可以用另一个替换一个，看看哪个性能更好。

回复：“每次 push_back() 都必须重新分配向量”——这是不正确的。 vector 通常会分配一些额外的空间，当您向后推时，您将插入该空间。

【参考方案1】：

哪个更快？

视情况而定。任何一种，取决于你如何使用它们。您可以通过...测量来确定一个是否比另一个快。

它们都使用基本相同的抽象数据结构，并且对于所有操作具有相同的渐近复杂度。

根据我对向量的表面知识，每次 push_back() 都必须重新分配向量

你的知识不正确。 std::vector 只有在向量的容量超过时才需要重新分配，而不是每次 push_back。同样适用于std::string

【参考方案2】：

从这个回复https://***.com/a/25581325/15824294我想我们可以观察到字符串在g++和clang++中都比向量快

【讨论】：

没有。从该答案中，我们可以看到string 在该特定基准测试中的执行速度比std::vector<char> 快。不多也不少。问答实际上是一个很好的例子，说明这种推断是多么不可靠。你没有注意到问题和接受的答案有“矛盾”的结果吗？

其实，任何一个微基准测试的执行时间差异小于几个，比如说，5% 甚至 10%，都是没有意义的。这个时间可能会受到程序控制之外的许多因素的影响，例如其他进程是否正在运行并竞争计算机资源。