vector :: size()的性能:它是否与读取变量一样快？

Question

我对一个大的整数向量进行了大量的计算.在计算过程中不会更改矢量大小.代码经常访问向量的大小.什么是更快的一般:使用vector::size()函数或使用辅助常量vectorSize存储向量的大小？我知道编译器通常能够size()在设置正确的编译器标志时内联函数,但是,使函数内联是编译器可以执行但不能强制执行的操作.

Answer 1

有趣的问题.

那么,会发生什么？好吧,如果您使用gdb进行调试,您将看到类似3个成员变量的内容(名称不准确):

• _M_begin:指向动态数组的第一个元素的指针
• _M_end:指针超过动态数组的最后一个元素
• _M_capacity:指针一个超过可以存储在动态数组中的最后一个元素

因此,实施vector<T,Alloc>::size()通常简化为:

return _M_end - _M_begin;  // Note: _Mylast - _Myfirst in VC 2008

现在,在考虑可能的实际优化时,有两件事需要考虑:

• 这个功能会被内联吗？可能:我不是编译器编写者,但这是一个不错的选择,因为函数调用的开销会使实际时间相形见绌,因为​​它是模板化的,我们在翻译单元中提供了所有代码
• 将结果缓存(即具有未命名的局部变量):它可能是,但除非你反汇编生成的代码,否则你不会知道

换一种说法:

• 如果你存储size自己,很有可能它会像编译器得到它一样快......
• 但是你将自己暴露在维护残骸中:如果你突然修改了矢量并且不更新变量会怎样？)？

无论如何,我真的怀疑这是值得的麻烦.这是一个微观优化,并且不太可能产生很大的改进.

Answer 2

据我了解1998 C++规范,vector<T>::size()需要恒定时间,而不是线性时间.因此,这个问题可能归结为读取局部变量比调用一个功能很少的函数更快.

因此,我声称将矢量存储size()在局部变量中会使程序加速一小部分,因为您只需调用该函数(因此执行所需的时间很少),而不是多次.

Answer 3

vector :: size()的性能:它是否与读取变量一样快？

可能不是.

有关系吗

可能不是.

除非你每次迭代所做的工作很小(比如一个或两个整数运算),否则开销将是微不足道的.

Answer 4

在我所看到的每个实现中,看到vector::size()它都会减去end()和begin(),即它没有读取变量那么快.

实现向量时,实现者必须在最快的元素之间做出选择,end()或者size(),在最后一个初始化元素之后将初始化元素的数量或指针/迭代器存储到元素之间.换一种说法; 使用迭代器进行迭代.

如果您担心size()性能,请像这样编写基于for循环的索引;

for (size_t i = 0, i_end = container.size(); i < i_end; ++i){
// do something performance critical
}