我正在编写一个内部循环，该循环需要将struct放置在连续存储中。 我不知道这些struct会提前多少。 我的问题是STL的vector将其值初始化为0，所以无论我做什么，我都会承担初始化费用以及将struct成员设置为其值的费用。
是否有任何方法可以防止初始化，或者那里有一个带有STL的容器，该容器具有可调整大小的连续存储和未初始化的元素？
(我确定需要对代码的这一部分进行优化，并且我确定初始化会花费大量的成本。)
另外，请参阅以下我的评论以了解有关何时进行初始化的说明。
某些代码：
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| void GetsCalledALot(int* data1, int* data2, int count) {
int mvSize = memberVector.size()
memberVector.resize(mvSize + count); // causes 0-initialization
for (int i = 0; i < count; ++i) {
memberVector[mvSize + i].d1 = data1[i];
memberVector[mvSize + i].d2 = data2[i];
}
} |
std::vector必须以某种方式初始化数组中的值，这意味着必须调用某些构造函数(或复制构造函数)。如果您要访问数组的未初始化部分(就像它已初始化一样)，则vector(或任何容器类)的行为是不确定的。
最好的方法是使用reserve()和push_back()，以便使用复制构造函数，从而避免使用默认构造。
使用示例代码：
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| struct YourData {
int d1;
int d2;
YourData(int v1, int v2) : d1(v1), d2(v2) {}
};
std::vector<YourData> memberVector;
void GetsCalledALot(int* data1, int* data2, int count) {
int mvSize = memberVector.size();
// Does not initialize the extra elements
memberVector.reserve(mvSize + count);
// Note: consider using std::generate_n or std::copy instead of this loop.
for (int i = 0; i < count; ++i) {
// Copy construct using a temporary.
memberVector.push_back(YourData(data1[i], data2[i]));
}
} |
像这样调用reserve()(或resize())的唯一问题是，您最终可能会以比所需次数更多的次数调用复制构造函数。如果您可以对数组的最终大小做出好的预测，则最好在开始时reserve()一次。但是，如果您不知道最终尺寸，则至少平均份数会最少。
在当前版本的C ++中，内部循环的效率不高，因为在堆栈上构造了一个临时值，然后将其复制构造到向量存储器中，最后破坏了该临时值。但是，C ++的下一版本具有称为R-Value引用(T&&)的功能，该功能将有所帮助。
std::vector提供的接口不允许使用其他选项，即使用某些类似于工厂的类来构造默认值以外的值。这是在C ++中实现该模式的大致示例：
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| template <typename T>
class my_vector_replacement {
// ...
template <typename F>
my_vector::push_back_using_factory(F factory) {
// ... check size of array, and resize if needed.
// Copy construct using placement new,
new(arrayData+end) T(factory())
end += sizeof(T);
}
char* arrayData;
size_t end; // Of initialized data in arrayData
};
// One of many possible implementations
struct MyFactory {
MyFactory(int* p1, int* p2) : d1(p1), d2(p2) {}
YourData operator()() const {
return YourData(*d1,*d2);
}
int* d1;
int* d2;
};
void GetsCalledALot(int* data1, int* data2, int count) {
// ... Still will need the same call to a reserve() type function.
// Note: consider using std::generate_n or std::copy instead of this loop.
for (int i = 0; i < count; ++i) {
// Copy construct using a factory
memberVector.push_back_using_factory(MyFactory(data1+i, data2+i));
}
} |
这样做确实意味着您必须创建自己的向量类。在这种情况下，这也应该使一个简单的示例变得复杂。但是有时可能会使用这样的工厂函数更好，例如，如果insert以其他值作为条件，并且您将不得不无条件地构造一些昂贵的临时对象，即使实际上并不需要它。
在C ++ 11(和增强版)中，可以使用unique_ptr的数组版本分配未初始化的数组。这不是一个stl容器，但是仍然是内存管理和C ++风格的，对于许多应用程序来说已经足够了。
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| auto my_uninit_array = std::unique_ptr<mystruct[]>(new mystruct[count]); |
C ++ 0x在vector上添加了一个新的成员函数模板emplace_back(依赖可变参数模板和完美的转发)，该模板完全摆脱了任何临时对象：
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| memberVector.emplace_back(data1[i], data2[i]); |
要阐明reserve()的响应：您需要将reserve()与push_back()结合使用。这样，不是为每个元素调用默认构造函数，而是为副本构造函数调用。您仍然要承担在堆栈上设置结构，然后将其复制到向量的代价。另一方面，如果您使用
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| vect.push_back(MyStruct(fieldValue1, fieldValue2)) |
编译器将直接在向量的内存中构造新实例。这取决于优化器的智能程度。您需要检查生成的代码以找出答案。
因此，这里的问题是，resize调用了insert，它正在为每个新添加的元素从默认构造的元素进行复制构造。为了使此成本为0，您需要将自己的默认构造函数和自己的副本构造函数编写为空函数。对您的副本构造函数执行此操作不是一个好主意，因为它将破坏std :: vector的内部重新分配算法。
摘要：您将无法使用std :: vector做到这一点。
呃...
尝试方法：
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| std::vector< T >::reserve(x) |
这将使您能够为x项保留足够的内存，而无需初始化任何项(您的向量仍然为空)。因此，只有经过x才可以重新分配。
第二点是向量不会将值初始化为零。您是否正在调试中测试代码？
在g ++上验证后，以下代码：
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| #include <iostream>
#include <vector>
struct MyStruct
{
int m_iValue00 ;
int m_iValue01 ;
} ;
int main()
{
MyStruct aaa, bbb, ccc ;
std::vector<MyStruct> aMyStruct ;
aMyStruct.push_back(aaa) ;
aMyStruct.push_back(bbb) ;
aMyStruct.push_back(ccc) ;
aMyStruct.resize(6) ; // [EDIT] double the size
for(std::vector<MyStruct>::size_type i = 0, iMax = aMyStruct.size(); i < iMax; ++i)
{
std::cout <<"[" << i <<"] :" << aMyStruct[i].m_iValue00 <<"," << aMyStruct[0].m_iValue01 <<"
" ;
}
return 0 ;
} |
给出以下结果：
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| [0] : 134515780, -16121856
[1] : 134554052, -16121856
[2] : 134544501, -16121856
[3] : 0, -16121856
[4] : 0, -16121856
[5] : 0, -16121856 |
您看到的初始化可能是工件。
[编辑]关于调整大小的评论之后，我修改了代码以添加调整大小行。调整大小有效地调用了vector内部对象的默认构造函数，但是如果默认构造函数不执行任何操作，则不会初始化任何内容...我仍然相信这是一个伪像(我设法第一次将整个向量与以下代码：
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| aMyStruct.push_back(MyStruct()) ;
aMyStruct.push_back(MyStruct()) ;
aMyStruct.push_back(MyStruct()) ; |
所以...
：-/
[编辑2]就像Arkadiy已经提供的那样，解决方案是使用带有所需参数的内联构造函数。就像是
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| struct MyStruct
{
MyStruct(int p_d1, int p_d2) : d1(p_d1), d2(p_d2) {}
int d1, d2 ;
} ; |
这可能会内联到您的代码中。
但是无论如何，您都应该使用探查器来研究代码，以确保这段代码是应用程序的瓶颈。
您可以在元素类型周围使用包装器类型，并使用不执行任何操作的默认构造函数。例如。：
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| template <typename T>
struct no_init
{
T value;
no_init() { static_assert(std::is_standard_layout<no_init< T >>::value && sizeof(T) == sizeof(no_init< T >),"T does not have standard layout"); }
no_init(T& v) { value = v; }
T& operator=(T& v) { value = v; return value; }
no_init(no_init< T >& n) { value = n.value; }
no_init(no_init< T >&& n) { value = std::move(n.value); }
T& operator=(no_init< T >& n) { value = n.value; return this; }
T& operator=(no_init< T >&& n) { value = std::move(n.value); return this; }
T* operator&() { return &value; } // So you can use &(vec[0]) etc.
}; |
使用方法：
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| std::vector<no_init<char>> vec;
vec.resize(2ul * 1024ul * 1024ul * 1024ul); |
如果您确实坚持要对元素进行未初始化，并牺牲了诸如front()，back()，push_back()之类的方法，请使用numeric中的boost向量。它甚至允许您在调用resize()时不保留现有元素。
从您的代码看来，您似乎有一个结构向量，每个结构都包含2个整数。您可以改用2个int向量吗？然后
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| copy(data1, data1 + count, back_inserter(v1));
copy(data2, data2 + count, back_inserter(v2)); |
现在，您无需为每次复制结构付费。
从您的评论到其他海报，您似乎都剩下malloc()和朋友了。向量不会让您拥有未构造的元素。
使用std :: vector :: reserve()方法。它不会调整向量的大小，但是会分配空间。
我会做类似的事情：
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| void GetsCalledALot(int* data1, int* data2, int count)
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const size_t mvSize = memberVector.size();
memberVector.reserve(mvSize + count);
for (int i = 0; i < count; ++i) {
memberVector.push_back(MyType(data1[i], data2[i]));
}
} |
您需要为memberVector中存储的类型定义一个ctor，但这是一个很小的开销，因为它将为您提供两全其美的优势。不会进行不必要的初始化，并且在循环期间不会发生任何重新分配。
我不认为STL是您的答案。您将需要使用realloc()推出自己的解决方案。您必须存储一个指针以及元素的大小或数量，并使用该指针查找在realloc()之后开始添加元素的位置。
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| int *memberArray;
int arrayCount;
void GetsCalledALot(int* data1, int* data2, int count) {
memberArray = realloc(memberArray, sizeof(int) * (arrayCount + count);
for (int i = 0; i < count; ++i) {
memberArray[arrayCount + i].d1 = data1[i];
memberArray[arrayCount + i].d2 = data2[i];
}
arrayCount += count;
} |
结构本身是否需要在连续的内存中，还是可以避免使用struct *向量？
向量会复制您添加的内容，因此使用指针向量而非对象是提高性能的一种方法。
