处理未知容器中所有项目的最有效方法

Most efficient way to process all items in an unknown container?

本文关键字：项目 有效 方法 未知 处理      更新时间：2023-10-16

我在C++中进行计算，计算速度必须尽可能快（可能需要大量数据，每秒执行60次）。在计算过程中，必须处理一组特定的项目。然而，在不同的情况下，项目存储的不同实现是最佳的，所以我需要使用一个抽象类。

我的问题是，用C++中的每个项执行操作最常见、最有效的方法是什么？（在此期间，我不需要更改容器的结构。）我想到了两种可能的解决方案：

  1. 为存储类制作迭代器。（它们也是我的，所以我可以添加它。）这在Java中很常见，但对我来说不是很"C"：

    class Iterator {
public:
    bool more() const;
    Item * next();
}

  2. 添加一种抽象处理程序，它将在计算部分被覆盖，并将包括对每个项目调用的代码：

    class Handler {
public:
    virtual void process(Item &item) = 0;
}

    （仅仅一个函数指针是不够的，因为它还必须带来一些其他数据。）

  3. 完全不同的东西？

第二种选择对我来说似乎有点好，因为事实上，项目可以在一个循环中处理而不会中断，但它会使代码变得非常混乱，因为我必须创建很多派生类。你有什么建议？

谢谢。

编辑：更准确地说，存储数据类型不仅仅是一个ADT，它只能根据一些参数只找到其中元素的特定子集，然后我需要处理这些参数，所以我不能在数组或其他东西中准备所有元素。

#include <algorithm>

看看C++标准提供的现有容器，以及for_each等函数。

要将C++容器迭代与"现代"语言中的接口进行比较，请参阅我的答案。其他答案有一些很好的例子，说明了惯用的C++方法在实践中是什么样子的。

与虚拟调度相比，使用模板化的函子（就像标准容器和算法一样）肯定会给您带来速度优势（尽管有时编译器可能会使调用失去机会，但不要指望它）。

C++已经有迭代器了。这不是一个特别"Java"的东西。（注意，它们的接口不同，而且它们比Java等价物效率高得多）

至于第二种方法，如果您担心吞吐量，那么为每个元素调用一个虚拟函数会影响性能。

如果您可以（预）对数据进行排序，以便连续存储相同类型的所有对象，那么您可以选择函数来调用一次，然后将其应用于该类型的所有元素。否则，您将不得不对虚拟函数或其他机制进行间接/类型检查，以对每个单独的元素执行适当的操作。

迭代器不是很像C++的印象是什么？标准库中充满了它们（见此），并包括一系列算法，这些算法可用于在各种标准容器类型上有效执行任务。

如果你使用STL容器，你可以省去重新发明轮子的麻烦，并轻松访问各种预定义的算法。这几乎总是比用特别的迭代解决方案编写自己的等效容器要好。

可能是一个函数模板：

template <typename C>
void process(C & c)
{
    typedef typename C::value_type type;
    for (type & x : c) { do_something_with(x); }
}

迭代将使用容器迭代器，这通常是尽可能高效的。

您可以针对特定容器专门化模板。

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