`std::find()` 是否短路？答案

【问题标题】：Does `std::find()` short circuit?`std::find()` 是否短路？
【发布时间】：2019-12-18 07:50:32
【问题描述】：

假设我有一个std::vector，它的内容是std::strings 和{"a","b","c"}。如果我要执行std::find() 寻找"a"，它会在迭代"a" 时停止（即短路）还是继续到最后？

std::vector<std::string> vec;
vec.insert(vec.begin(), "a");
vec.insert(vec.begin(), "b");
vec.insert(vec.begin(), "c");

哪个更快？

std::find(vec.begin(), vec.end(), "a");
std::find(vec.begin(), vec.end(), "c");

【问题讨论】：

是的，为什么不呢？ en.cppreference.com/w/cpp/algorithm/find
即使理论上一个实现确实持续到最后，谁会使用它？它会被自然淘汰。
从复杂性要求中没有要求在第一次出现时停止。但典型的实现方式如图所示。

标签： c++ vector iterator c++03

【解决方案1】：

查看std::find的可能实现

template<class InputIt, class T>
constexpr InputIt find(InputIt first, InputIt last, const T& value)
{
    for (; first != last; ++first) {
        if (*first == value) {  // if the condition met
            return first;       // ---> here returns the iterator
        }
    }
    return last;
}

一旦找到匹配项，它将停止迭代。

【讨论】：

值得一提的是first 并不一定意味着容器的begin()。因此，它可用于在第一次命中后进一步搜索。

【解决方案2】：

根据描述here，是的。

返回范围 [first, last) 中满足的第一个元素具体标准。

复杂性：至多最后 - 谓词的第一次应用

通过查看其可能的实现，声明std::find 使用短路

【讨论】：

【解决方案3】：

C++17 标准草案在 [alg.find] 中定义了 std::find 的行为（仅引用了与问题中使用的重载相关的部分）：

template<class InputIterator, class T> InputIterator find(InputIterator first, InputIterator last, const T& value);

[...]

返回：[first, last) 范围内的第一个迭代器 i 满足以下相应条件：*i == value, [...]。如果没有找到这样的迭代器，则返回 last。

复杂度：最多last - first应用对应谓词。

以前的标准版本，包括 C++03，包含基本相同的措辞。

其中任何内容都不能保证以任何特定顺序搜索元素，或者std::find 在找到匹配项后必须停止测试谓词。

但是，由于函数必须返回满足条件的范围内的 first 迭代器，因此乱序测试没有意义，因为如果找到匹配项，所有先前的迭代器都会无论如何都需要为更早的比赛进行测试。

一旦找到匹配项，继续应用谓词也是没有意义的，标准只要求应用谓词“至多”，只要范围中有元素。 p>

因此，std::find 的任何合理顺序实现都会按顺序搜索迭代器范围，并在找到匹配项时返回。如果一个实现没有这样做，用户一注意到就会抱怨。标准库的实现者希望他们的代码尽可能快，而让他们的代码做不必要的工作没有任何好处。

我想如果一个实现可以使用并行化，如果它知道这不会导致给定类型的数据竞争，并且在这种情况下，搜索可能会检查第一个匹配之外的迭代器。我不知道是否在任何标准库中针对问题中的非并行 std::find 重载实现了类似的功能。

【讨论】：