检查std::向量的大小是否为零

checking if a std::vector is of size zero

本文关键字：是否 std 向量 检查      更新时间：2023-10-16

在vs2010 std:：vector.size（）：中

return (this->_Mylast - this->_Myfirst);

和std:：vector.empty（）:

return (this->_Myfirst == this->_Mylast);

我的问题是，如果这两个函数的速度不同，如果你要检查一个向量是否有零个元素。Minus和equal几乎是相同的二进制运算，对吧，所以这两个函数的速度是一样的？

除非你在做这件事，而且每秒要做数百万次（说真的，为什么会你？），否则不会有什么不同。

如果你真的很感兴趣，请检查一下。建立一个数百万次的循环，看看每次需要多长时间。

我想你会发现差别是微不足道的。

你最好专注于宏观优化问题，比如算法选择，并优化这类内容以提高的可读性

而且，在任何情况下，优化可读性都是一种有效的方法，除非存在严重的性能瓶颈，否则我通常会采取这种方法。换言之，如果您正在根据某个内容是否为空进行操作，请使用empty()或!empty()。任何其他大小检查（比如其中至少有12个元素）都应该使用size()（显然）。

作为一些微观优化是多么无关紧要的一个例子，这里有一些C代码需要思考：

#include <stdio.h>
int main(void) {
    int i, j, k, diff;
    for (i = 0; i < 1000; i++)
        for (j = 0; j < 1000000; j++)
            //diff = (i == j);
            diff = (i - j);
    return 0;
}

当我用默认优化（a）编译它，并用time命令运行它时，我得到的CPU时间为（超过五次运行），其中一行未注释：

diff = (i - j)     diff = (i == j)
==============     ===============
         2.488              2.216
         2.424              2.220
         2.452              2.224
         2.484              2.152
         2.464              2.152
         =====              =====
Avrgs:   2.463              2.193

现在第一个选项慢了12%，但有一件事你需要理解。尽管速度较慢，但它仍然只花了两秒钟就完成了10亿次。如果你只做一次，差距在0.000000002463秒和0.000000002193秒之间，不值得优化。

选择你的战斗，瞄准你的优化。您可以通过宏优化策略获得大规模速度改进。

（a）对于gcc"疯狂"的优化级别-O3，它们都需要0.000秒（有时为0.004，但很少-我认为time命令的分辨率有限制），这使得差异变得更加无关紧要：-）

使用empty()而不是size()来检查矢量空闲有两个原因：

  • std::vector.empty()可能比std::vector.size()更快，具体取决于实现方式。

  • 使用CCD_ 12检查向量空度比使用size()更直观和可读。

参考：
Nicolai M.Josutil的：
C++标准库：教程和参考

状态：

size()
返回容器的实际元素数。

empty()
是检查元素数量是否为零的快捷方式（size()==0）。但是，empty()可能会更有效地实现，因此您应该在以下情况下使用它可能的

不过要注意的是，为了绝对确定哪一个更快，你必须根据你的环境对两者进行分析。

对于矢量，性能可能是相同的。即使它不一样，它也具有相同的大O复杂性，并且速度上的差异可以忽略不计。因此，如果您只想检查向量是否为空，那么使用empty可能更方便。它更准确地描述了你真正想做的事情

使用empty的另一个原因是，当您稍后将容器更改为list时，它可能具有更好的Big O复杂性。因为存在一些CCD_ 21实现，其中CCD_。

Scott Meyers在"有效STL"中建议调用empty()，而不是检查所有容器的大小。他给出的原因是，对于所有标准容器，empty是恒定时间，而在一些列表实现中，size需要线性时间。

如果您使用大小，并且稍后碰巧更改了容器，则可能会出现性能问题。

因此，除非检查容器是否没有元素是一个真正的瓶颈（首先测量，如果存在问题则进行优化），否则使用empty。

让我们在此处停止制造：

bool empty_by_difference(int* b, int* e) {
  return (e - b) == 0;
}
bool empty_by_equality(int* b, int* e) {
  return e == b;
}

由Clang 3.0编译为以下IR:

define zeroext i1 @_Z19empty_by_differencePiS_(i32* %b, i32* %e) nounwind uwtable readnone {
  %1 = icmp eq i32* %e, %b
  ret i1 %1
}
define zeroext i1 @_Z17empty_by_equalityPiS_(i32* %b, i32* %e) nounwind uwtable readnone {
  %1 = icmp eq i32* %e, %b
  ret i1 %1
}

你可能不知道IR的代表性，但我仍然认为这会让人印象深刻。

所以让我推测一下，一个基准只是浪费了我和你的时间。

现在，从语义的角度来看，我个人发现读if (x.empty())比读if (x.size() == 0)更清楚。

在后一种情况下：

  • 我的眼睛必须做更多的工作：区分==与!=、<=或>=
  • 我的大脑必须更多地工作：记忆比0是一种哨兵值，与1等任何其他值都非常不同

如果空和大小之间有差异，那么它太小了，甚至基准测试都看不到。由于从C++11开始的列表的大小是O（1），我认为写大小比写空更可读。但这只是我的观点：）

减号和相等是几乎相同的二进制运算权

事实上，几乎是一样的。但是AFAIK布尔运算符比其他运算符更快。

应该没有速度差。事实上，您应该看到为这两种情况生成的完全相同的代码。编译器应该能够执行以下转换：

if (vec.size() == 0)
// After inlining:
if (_Mylast - _Myfirst == 0)
// Equivalent to:
if (_Mylast == _Myfirst) // Which is the same as empty() after it is inlined
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