关于cpp中的vector的面试问题,请大佬帮忙

各位大佬好,今天面试时候问了我,cpp中vector在数组内存不够时会开辟新内存把原来内存中的数据复制到新内存中,这个复制的过程如何优化。我说了我的想法,就是把内存块像链表一样连接起来,不复制。但是面试官不满意,不知道大佬有什么解决方案呢?#C++工程师#
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同意1楼,我也估计是说移动语义,虽然这是C++11标准中已经优化过的东西,C++11也不算什么新东西了。和楼上说的存指针本质上是一样,但是可以直接在vector中优化。 对于vector这种,扩容时肯定要赋值原来的内容,这个开销无法避免。除非你自定义allocator,用内存池,感觉太复杂了,而且这真的有实际作用么? 移动语义对vector的优化在于存放复杂类型,在复制时会调用拷贝构造函数。比如这段代码(copy代表100个元素的拷贝) #include <iostream> #include <vector> using namespace std; struct Object { Object() { p = new int[100]; cout << "ctor" << endl; } ~Object() { if (p) { cout << "dtor" << endl; delete[] p; } } Object(const Object& rhs) { cout << "copy ctor" << endl; p = new int[100]; for (int i = 0; i < 100; i++) p[i] = rhs.p[i]; } int* p; }; int main() { vector<Object> v(2); cout << v.size() << " " << v.capacity() << endl; v.push_back(Object()); return 0; } 运行结果如下 # ./a.out ctor ctor 2 2 ctor copy ctor copy ctor copy ctor dtor dtor dtor dtor dtor dtor 可以发现在容量为2时插入新对象,需要把原来的2个对象拷贝过来,涉及到内部的2*100个int的拷贝,再把新对象的100个int拷贝过来。但这是没必要的,因为旧对象一共300个int全部都拷贝了一份,然后还把原来的给析构了。如果在C++11标准下,给Object加上移动构造函数(move代表1次指针的拷贝) Object(Object&& rhs) noexcept : p(rhs.p) { cout << "move ctor" << endl; rhs.p = nullptr; } 运行结果变成了 # ./a.out ctor ctor 2 2 ctor move ctor move ctor move ctor dtor dtor dtor 可以看到之前多出来的3次copy和dtor变成了3次move,也就是说避免深拷贝,而是仅仅拷贝指针,接管之前的资源。最后把push_back那句改成v.emplace_back(),结果如下 # ./a.out ctor ctor 2 2 ctor move ctor move ctor dtor dtor dtor 继续减少了1次move操作,不用临时构建对象。避免了不必要的复制,原来的数据不进行实际拷贝,只拷贝指向数据的所在地址即可。
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发布于 2018-11-04 19:25
第一,你的想法就是用deque来替代vector,deque就是一块一块的,再连起来。 第二,TMD标准库的东西要是能优化,不早就优化了!还能轮到我们。
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发布于 2018-11-04 18:14
链起来vector就废了,还不如说不会
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发布于 2018-11-04 17:32
这个要搞清楚 是用的STL 一级分配器还是二级分配器,如果使用的是一级分配器也就是直接调用malloc,这样的话开销会比较大,可以仿照二级分配器的概念,使用搞一个类似于内存池的东西,预先分配一个比较大的空间,但是这样的话会产生碎片(其实还可以进一步优化),如果是采用的二级分配器也就是内存池,性能的开销也就不在于malloc函数的调用,而是数据从一块空间复制到另一块空间(内存池也不是物理连续的空间,内部也是用链表实现的)。说的可能不对。。。
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发布于 2018-11-04 18:01
移动一半太搞笑了吧,这样搞的话你迭代器遍历的时候每次要判断是否到边界。性能的损耗肯定不能接受啊。vector最大的好处就是随机访问,你这不是往随机访问上增加开销么。我觉得指针管理移动的时候std:move吧。看看楼下大佬怎么说。
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发布于 2018-11-04 18:12
嗯大概想了一下,内存不够的时候,重新开辟空间,复制肯定是在所难免的。那就从复制开销上入手,让vector保存指针吧,重新分配的时候,在新的空间里让新的指针接管原来空间指针指向的对象资源。这样原来的就可以不用被析构掉也不用调用构造函数。只是资源转移一下。记得把原指针放空就行了。
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发布于 2018-11-04 18:28
对于基本数据类型来说,复制优化?不存在的,或者叫开发内存条的帮你加条专用复制线...... 对于整个类都是基本数据类型,没有额外在堆上分配空间的对象,优化?也是不存在的....... 对于类中有进行堆空间分配的操作的对象,这个就可以优化了,写个移动构造函数,把已经分配的堆空间的所有权转移到新的对象中(记得把原对象的资源指针置空),优化了重新分配堆空间及其内容拷贝的时间,至于原来空间的对象,该析构的析构,没啥优化的.......(大佬们轻喷)
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发布于 2018-11-04 19:51
**,这么多人回复我的帖子,还有很多我不懂的操作,我要好好看看。
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发布于 2018-11-04 22:57
C++11以后的话可以使用move语义,避免扩容的时候重新将原有的对象进行深拷贝。
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发布于 2018-12-03 20:22
C++ primer有讲移动构造函数来替代拷贝复制过程,好像涉及到右值引用
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发布于 2018-12-03 21:44

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