优化：我可以避免在这个循环中动态分配向量吗？

Question

我想了解是否可以在以下代码中避免动态分配向量：

#include <vector>
int main() {
    std::vector<int> vec;
    while (predictate()) {
        int curr_size = foo();
        vec.resize(curr_size);
        bar(vec);
    }
};

perf 表明循环内大约 30% 的时间用于函数 vec.resize(curr_size)。是否可以在不过多更改程序中涉及的函数的 API 的情况下消除调整向量大小所花费的时间？我可以想到以下方法：

• 使用std::array 而不是std::vector，因为我相信它可以避免动态重新分配。
• vec 大小的上限是已知的。因此，我可以只分配一次内存并使用curr_size 作为bar 内的端点。
• 我想知道std::vector 是否允许重置向量结束指针，但我找不到这样做的方法。这可能吗？

可以采取哪些步骤来避免花时间调整矢量大小？我没有这种优化的经验，很高兴听到更多有根据的建议。我很感激任何提示或建议！

Answer 1

重新分配的成本很高。如果您预先预留足够的空间，则可以避免在循环内发生任何重新分配：

#include <vector>
int main() {
    std::vector<int> vec;

    vec.reserve( max_size );   // reserve enough space

    while (predictate()) {
        int curr_size = foo();
        vec.resize(curr_size);   // no rellocations when curr_size <= max_size
        bar(vec);
    }
};

如果您可以更改 bar 以采用迭代器，则无需调整大小（仍然假设您知道 foo() 的最大值）：

    std::vector<int> vec( max_size );
    while (predictate()) {
        int curr_range = foo();
        bar(vec.begin(), vec.begin() + curr_range);
    }