在 std::copy 上的向量 push_back答案

【问题标题】：vector push_back over std::copy在 std::copy 上的向量 push_back
【发布时间】：2016-04-03 08:33:10
【问题描述】：

我有一个函数，它有一个无序集作为参数。由于我使用的是 openmp，因此我将这个无序集转换为 vector 。我使用 std::copy 进行此转换。

//pseudo code
func( std::unorderedset s1)
begin
    vector v1;
    std::copy(s1.begin,s2.end,std::back_inserter(v1.end());
#openmp scope
    for( i = 0 ; i < v1.size(); i++ )
    {
         //accessing v1(i)
    }
end

但是我觉得 std::copy 是一项昂贵的操作。所以我的想法是，如果我创建一个类变量向量并在更新我的 set 时继续填充这个向量，我可以完全避免这个 std::copy operation 。由于向量的 push_back 操作的时间复杂度被摊销 O(1)。你有什么建议？

【问题讨论】：

另请注意，您可以直接将向量构造为vector v1(s1.begin(), s1.end());，因为构造函数的重载需要两个迭代器
@CoryKramer 但它会再次涉及会员副本。我的意思是它会比 std::copy 快吗？
如果在填充 unorderedset 之前不需要使用向量，我认为并行填充它们是没有用的。最好在填充之前正确reserve 向量。您的方法不会这样做，但可以轻松更改为。我很确定 CoryKramer 建议的版本确实在填充之前正确保留。
除了有感觉之外，你能证明你声称std::copy() 很贵的说法吗？ std::push_back() 可能是 O(1)，但添加 n 元素（比如说，在循环中）是 O(n)，所以你在这里描述的推理是有缺陷的。
@sameerkarjatkar：将数据从 std::unorderd_set 获取到 std::vector 始终是 O(n) 操作。您可以使用reserve 对其进行改进。请注意，带有back_inserter_iterator 的std::copy 只是一个push_back 循环。自己编写循环并不昂贵。

标签： c++ vector openmp push-back

【解决方案1】：

std::back_insert_iterator 调用std::vector::push_back，所以你的提议没有任何改进。

重要的是您事先知道v1 的大小，因此利用该信息并让std::vector 分配其存储空间只分配一次避免在v1.size() == v1.capacity() 时重新分配std::push_back。

这样做：

std::vector<T> v1;
v1.reserve(s1.size());
std::copy(s1.begin(), s2.end(), std::back_inserter(v1));

或者这个：

std::vector<T> v1(s1.size());
std::copy(s1.begin(), s2.end(), v1.begin());

或者，正如@CoryKramer 所建议的，惯用地从一个范围构造v1：

std::vector<T> v1(s1.begin(), s1.end());

更新：

所有三个版本都执行s1.size() 的T 副本数。然而，当在 GCC 上使用 T = int 的 10^7 元素进行测量时，它表明 std::vector::reserve 是最快的方法（是范围构造的两倍，因为 std::distance 的 ForwardIterators 具有线性复杂性与std::unordered_set::size具有常量）。当处理较少和非常大的对象时，这种差异会减小，但仍然存在。

第二种方式比第一种方式稍慢，因为对元素进行了值初始化。

结论：使用std::vector::reserve。

【讨论】：

【解决方案2】：

你可以使用这个来提高性能：

func( std::unorderedset s1)
begin
    vector v1;
    v1.reserve(s1.size()); // HERE
    std::copy(s1.begin,s2.end,std::back_inserter(v1.end());
#openmp scope
    for( i = 0 ; i < v1.size(); i++ )
    {
         //accessing v1(i)
    }
end

但是，复制对象的成本是您必须处理的问题

【讨论】：