STL进阶--vector vs deque

时间:2022-10-15 06:38:16

vector

  class Dog;
// 例 1:
vector<Dog> vec(6); // vec.capacity() == 6, vec.size() == 6,
// 默认构造生成6 Dogs // 例 2:
vector<Dog> vec; // vec.capacity() >= 0, vec.size() == 0
vec.resize(6); // vec.capacity() >= 6, vec.size() == 6,
// 默认构造生成6 Dogs // 例 3:
vector<Dog> vec;
vec.reserve(6); // vec.capacity() >= 6, vec.size() == 0,
// 不调用默认构造 // vector容量指数型增长,用完之后会重新分配,拷贝元素
/*
* 避免重新分配内存的策略:
* 1. 如果所需的最大元素个数已知, reserve(MAX);
* 2. 如果不知道,先reserve尽可能多,等所有元素插入完毕,再将剩余的切除。
*/

deque

/*
* - 没有重新分配
* deque没有reserve()和capacity()
* - 比vector稍慢,因为数据结构比vector复杂,因为不连续定位也有一定的开销,更多的cache miss或page fault
* - 现代编译器往往会把他们放到一起
*/ //固定大小线性增长

如何选择

一般原则

- 经常需要在前面插入的?  -> deque
- 性能重要的? -> vector

详细分析

  1. 元素类型

    • 如果不是很小的类型,那么deque相比vector并不会低效很多
  2. 内存的可用性

    • 大块的连续内存分配是否可能成为问题,内存受限
  3. 数据增长是否不可预期

      vector<int> vec;
    for (int x=0; x<1025; x++)
    vec.push_back(x); // 11 reallocations performed (growth ratio = 2) // workaround: reserve()
  4. 因为增长带来的指针/引用/迭代器失效

      vector<int> vec = {2,3,4,5};
    int* p = &vec[3]
    vec.push_back(6);
    cout << *p << endl; // 未定义的行为 deque<int> deq = {2,3,4,5};
    p = &deq[3];
    deq.push_back(6);
    cout << *p << endl; // OK
    // push_front()也OK
    // deque: 在首尾插入不会使指针失效 // 注:在中间插入删除的话,还是会使指针失效
  5. vector独有的特性: 兼容C

      vector<int> vec = {2,3,4,5}; 
    
      void c_fun(const int* arr, int size);
    
      c_fun(&vec[0], vec.size());
    
      // 对于其他容器,需要先将数据拷贝到vector
    list<int> mylist;
    ...
    vector<int> vec(mylist.gegin(), mylist.end());
    c_fun(&vec[0], vec.size()); // 注: &vector[0]可以当做C的数组使用
    // 一个例外是: vector<bool>
    void cpp_fun(const bool* arr, int size);
    vector<bool> vec = {true, true, false, true};
    cpp_fun(&vec[0], vec.size()); // vector<bool>的每个元素优化为由1bit来表示,可以用vecter<int>或者bitset

总结

  1. 经常push_front() - deque
  2. 高性能 - vector
  3. 不是细小的数据类型 - deque
  4. 内存受限 - deque
  5. 不可预期的增长 - deque
  6. 指针有效性 - deque
  7. C接口 - vector