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c++ - 插入或 push_back 到 std::vector 的末尾?

coder 2023-06-03 原文

以下两种将新元素插入到 std::vector:

末尾的方法在性能上是否有任何差异

方法一

std::vector<int> vec = { 1 };
vec.push_back(2);
vec.push_back(3);
vec.push_back(4);
vec.push_back(5);

方法二

std::vector<int> vec = { 1 };
int arr[] = { 2,3,4,5 };
vec.insert(std::end(vec), std::begin(arr), std::end(arr));

就个人而言,我喜欢方法2,因为它简洁明了,可以一次性插入数组中的所有新元素。但是

  • 性能有什么不同吗?
  • 毕竟,他们做同样的事情。不是吗?

更新

首先我没有用所有元素初始化 vector 的原因是,在我的程序中,我根据条件添加了剩余的元素。

最佳答案

After all, they do the same thing. Don't they?

没有。它们不一样。第一种方法使用 std::vector::push_back std::vector::insert 相比,将经历多次重新分配.

insert将根据当前 std::vector::capacity 在内部分配内存在复制范围之前。有关更多信息,请参阅以下讨论:

Does std::vector::insert reserve by definition?


But is there any difference in performance?

由于上述原因,第二种方法会显示出轻微的性能提升。例如,请参阅下面的快速基准,使用 http://quick-bench.com :

See online bench-mark

或者编写一个测试程序来衡量性能(如评论中提到的@Some程序员花花公子)。以下是一个示例测试程序:

#include <iostream>
#include <chrono>
#include <algorithm>
#include <vector>
using namespace std::chrono;

class Timer final
{
private:
    time_point<high_resolution_clock> _startTime;

public:
    Timer() noexcept
        : _startTime{ high_resolution_clock::now() }
    {}
    ~Timer() noexcept {  Stop(); }
    void Stop() noexcept
    {
        const auto endTime = high_resolution_clock::now();
        const auto start = time_point_cast<microseconds>(_startTime).time_since_epoch();
        const auto end = time_point_cast<microseconds>(endTime).time_since_epoch();
        const auto durationTaken = end - start;
        const auto duration_ms = durationTaken * 0.001;
        std::cout << durationTaken.count() << "us (" << duration_ms.count() << "ms)\n";
    }
};
// Method 1: push_back
void push_back()
{
    std::cout << "push_backing:    ";
    Timer time{};
    for (auto i{ 0ULL }; i < 1000'000; ++i)
    {
        std::vector<int> vec = { 1 };
        vec.push_back(2);
        vec.push_back(3);
        vec.push_back(4);
        vec.push_back(5);
    }
}
// Method 2: insert_range
void insert_range()
{
    std::cout << "range-inserting: ";
    Timer time{};
    for (auto i{ 0ULL }; i < 1000'000; ++i)
    {
        std::vector<int> vec = { 1 };
        int arr[] = { 2,3,4,5 };
        vec.insert(std::end(vec), std::cbegin(arr), std::cend(arr));
    }
}

int main()
{
    push_back();
    insert_range();
    return 0;
}

使用我的系统发布构建(MSVS2019:/Ox/std:c++17AMD Ryzen 7 2700x(8 核,3.70 Ghz) , x64 Windows 10)

// Build - 1
push_backing:    285199us (285.199ms)
range-inserting: 103388us (103.388ms)

// Build - 2
push_backing:    280378us (280.378ms)
range-inserting: 104032us (104.032ms)

// Build - 3
push_backing:    281818us (281.818ms)
range-inserting: 102803us (102.803ms)

对于给定的场景显示,std::vector::insert ing 大约是 2.7std::vector::push_back 快几倍.

查看其他编译器(clang 8.0 和 gcc 9.2)要说什么,根据他们的实现:https://godbolt.org/z/DQrq51

关于c++ - 插入或 push_back 到 std::vector 的末尾?,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/57521335/

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