std::set<std::pair<size_t, std::string> >::find()，没有字符串复制构造答案

【问题标题】：std::set<std::pair<size_t, std::string> >::find(), without a string copy constructionstd::set<std::pair<size_t, std::string> >::find()，没有字符串复制构造
【发布时间】：2011-06-06 15:18:53
【问题描述】：

我有一个 std::set 的 std::pairs，第二对是一个字符串。我想检查集合中是否存在一对。

std::set<:pair std::string> > set_; bool 存在(size_t x, const std::string& s) { std::set >::iterator i = set_.find(std::make_pair(x, s)); // s 的副本由 make_pair 构造！返回 i != set_.end(); }

我经常调用这个函数（是的，非常频繁），所以我想在不制作字符串的临时副本的情况下执行此检查。有没有办法做到这一点，它和我在这里所拥有的一样简单和简洁，但它不会制作字符串的临时副本？任何带有 STL 或 Boost 容器的解决方案都会很好。

【问题讨论】：

你做错了。编写直截了当、干净且有效的代码。然后下线，当你完成后，profile你的应用程序，并优化结果说的慢；不要猜。
这里有很多建议，我不应该担心这个函数的性能，直到我有证据表明这个函数会导致性能问题，我只想向阅读这篇文章的人提一下总的来说，这是非常好的建议。只是不是在这种特殊情况下。
复制一个字符串并不像你想象的那么昂贵。当你证明它是一个瓶颈时，首先编写干净的代码优化后者。

标签： c++ stl

【解决方案1】：

你总是可以自己做。

static pair<size_t, std::string> helper(0,"");
typedef std::set< std::pair<size_t, std::string> >::iterator iterator_type;
helper.first = x;
for (iterator_type i = set_.lower_bound(helper); i != set_.end(); ++i) {
    if (i->first != x)
        return false;
    if (i->second == s)
        return true;
}
return false;

【讨论】：

但与内置查找不同的是，它没有log(n) 查找时间。
@ltjax：我已经编辑了答案，以便它在log(n) 查找时间跳到具有正确 size_t 部分的部分。不过，该部分内的搜索仍然是线性的。如果每个 size_t 只有几个字符串，这将不明显。

【解决方案2】：

编写一个保持目标字符串引用的函子：

struct match_str : public std::unary_function<bool, std::string>
{
  match_str(const std::string& s) : s_(s) {};
  bool operator()(const std::pair<size_t, std::string>& rhs) const
  {
    return rhs.second == s_;
  }
};

用法：

std::set< std::pair<size_t, std::string> >::iterator i = std::find_if( set_.begin(), set_.end(), match_str(s) );

【讨论】：

删除副本并通过O(n) 替换O(log n) 算法？我认为这会让事情变得更慢，而不是更快。
@ltjax：所以？ @James Brock 要求提供不复制字符串的“任何解决方案”。这样做。
常识！不要在优化问题中使算法变得更糟;-)

【解决方案3】：

不幸的是，如果不将 key_type 更改为类似引用的内容，您无法在 C++ 标准库中执行此操作。还有其他容器库具有模板参数化的查找功能，该功能允许不同的查找类型和比较器（例如 Boost.Intrusive）。除此之外，您只能希望优化器删除复制构造。（基准！）

【讨论】：

【解决方案4】：

分析是否真的表明字符串副本在这里是一个重大问题？

如果是这样，您是否能够更改 exists 函数，使其接受 pair 而不是两个参数，并安排将字符串直接构造成对而不是单独构造？

如果你不能这样做，你总是可以使用shared_ptr<std::string> 作为pair 的第二个元素，并设计一个比较函数来比较来自地址的字符串而不是值字符串。

【讨论】：

@rubenvb：如果unique_ptr 可用，无论如何。它依赖于右值引用，这实际上还没有在标准中，也没有在所有现代编译器中实现。
@David：是的，但在简单的用例中确实更好;)

【解决方案5】：

使用指向字符串的指针并覆盖谓词less（参见std::set的构造函数）

【讨论】：

我认为这可能是最好的答案。我正在使用 C++03（没有 C++0x r-value 参考功能，所以不能使用 unique_ptr），是的，我确实想保持 O(log n) 时间。这会很乱，但 C++ 很乱。
这有一个不好的副作用，就是强制你手动管理存储在容器中的内存。在原始代码中，当 set 超出范围时，保存在字符串中的内存将被容器自动释放，通过将其更改为保存指针，set 析构函数将不会释放字符串。这将增加代码的其他部分的复杂性和脆弱性。