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STL 中有哪些副作用或稍不注意會產(chǎn)生性能開銷的地方？

時(shí)間：2021-11-29 14:20:03
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[導(dǎo)讀]STL中稍不注意會產(chǎn)生性能開銷的地方STL容器的clear的時(shí)間復(fù)雜度不是O(1)可能很多人都不在意，在使用STL容器的時(shí)候，潛意識里面將clear()成員函數(shù)視為常量時(shí)間復(fù)雜度O(1)的。但是其實(shí)不然。我感覺可能是很多人都知道對于vector而言，clear()之后，修改了si...

STL中稍不注意會產(chǎn)生性能開銷的地方

STL容器的clear的時(shí)間復(fù)雜度不是O(1)

可能很多人都不在意，在使用STL容器的時(shí)候，潛意識里面將clear()成員函數(shù)視為常量時(shí)間復(fù)雜度O(1)的。但是其實(shí)不然。我感覺可能是很多人都知道對于vector而言，clear()之后，修改了size()的結(jié)果，不影響capacity()的結(jié)果，因而得出clear()只是修改了某個(gè)標(biāo)記，是常量時(shí)間復(fù)雜度的錯(cuò)誤結(jié)論。

其實(shí)C 標(biāo)準(zhǔn)明確指出不管是序列容器（比如vector）還是關(guān)聯(lián)容器（比如unordered_map)其clear()成員函數(shù)都是線性時(shí)間復(fù)雜度O(n)的。因?yàn)橹灰獔?zhí)行了clear()就需要對其存儲的元素調(diào)用析構(gòu)函數(shù)，這個(gè)析構(gòu)操作顯然是逐個(gè)析構(gòu)的。因而時(shí)間復(fù)雜度是O(n)。

當(dāng)然在實(shí)踐中，也有個(gè)例。比如當(dāng)vector存儲基本數(shù)據(jù)類型或POD類型（比如基本數(shù)據(jù)類型構(gòu)成的struct）的時(shí)候，由于其元素類型沒有析構(gòu)函數(shù)（也不需要析構(gòu)函數(shù)），加之vector內(nèi)部連續(xù)存儲的特性，編譯器的實(shí)現(xiàn)是可以在常量時(shí)間完成clear()的。

Linear in size(destructions). This may be optimized to constant complexity for trivially-destructible types(such as scalar or PODs), where elements need not be destroyed

http://www.cplusplus.com/reference/vector/vector/clear

當(dāng)然僅限于vector存儲基本數(shù)據(jù)類型和POD類型的時(shí)候，編譯器可能有此優(yōu)化。如果vector存儲的是其他類型的對象，或者是其他容器（比如list、map、unordered_map）都是沒辦法做這個(gè)優(yōu)化的！

所以在工程實(shí)踐中，我們要思考是否每次都需要及時(shí)的clear掉一個(gè)容器。比如在后臺服務(wù)中，有些容器類型的變量在命中某些條件下要進(jìn)行clear()，后續(xù)邏輯中判斷容器是空的，就不在用之進(jìn)行某些邏輯（比如遍歷它，進(jìn)行某種操作）。

其實(shí)也可以用一個(gè)bool標(biāo)記來存儲后續(xù)是否需要遍歷該容器，待到本次請求的響應(yīng)返回給client之后，再來清理這個(gè)容器也不遲。

當(dāng)然這種操作在容器的元素個(gè)數(shù)不多的時(shí)候是完全沒有必要的，會喪失一些可讀性。不過這種思考還是需要有的。如果元素過多的時(shí)候，或許可能是性能優(yōu)化的一個(gè)小點(diǎn)。

auto替代手寫類型

比如在基于范圍的循環(huán)中盡量使用auto
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