处理 std::stack 中的大量项目答案

【问题标题】：Handling lot of items in std::stack处理 std::stack 中的大量项目
【发布时间】：2011-02-23 02:25:08
【问题描述】：

C++ std::stack 可以处理超过 10k 个 int 项目吗？它的性能如何？

【问题讨论】：

不知道 10K 哪些项目的问题是模糊的。

标签： c++ stl stack

【解决方案1】：

10K 什么？大多数 std::stack 实现可以轻松处理 10K 个具有良好性能的原语，因为这可能小于 80KB。但是，该标准不保证性能。

另请注意，这取决于您使用的后端。默认是 std::deque，它基本上是一个数组数组。但是，您应该在任何后端都获得不错的性能。

【讨论】：

std::deque 最常实现为数组数组。数组列表不符合标准中规定的复杂性要求。

【解决方案2】：

std::stack 仅受底层容器限制（std::stack 是容器适配器）。

根据底层容器是什么，您会有不同的限制。

std::vector 将需要连续内存，而std::list 将仅受堆大小（可能还有任何堆碎片）的限制。但是std::deque（默认容器）介于两者之间；它需要较小的连续内存块，但主要受堆大小的限制。

【讨论】：

【解决方案3】：

性能取决于使用的底层容器。如前所述，stack 是一个适配器，底层容器可以是deque（默认），或vector，或list（都在std 命名空间中）。

以下是性能比较的示例。由于问题中没有明确提到要存储的类型，我假设它是无符号整数。随意根据您的要求更改它。该示例构造了一个包含 100K 项的堆栈。

stack.cpp的内容

#include <stack>
#include <vector>
#include <list>
#include <deque>
#include <assert.h>

typedef unsigned int Type;

#ifdef USE_VECTOR
typedef std::stack< Type, std::vector< Type > > StackType;
#elif USE_LIST
typedef std::stack< Type, std::list< Type > > StackType;
#else
typedef std::stack< Type, std::deque< Type > > StackType;
#endif

int main() {
    StackType mystack;
    for( unsigned int i = 0; i < 100 * 1024; ++i ) {
        mystack.push( i );
    }
    assert( mystack.size() == 100 * 1024 );
    return 0;
}

执行对比：

$ g++ -DUSE_VECTOR stack.cpp -o stack; time ./stack

real    0m0.023s
user    0m0.030s
sys     0m0.031s

$ g++ -DUSE_LIST stack.cpp -o stack; time ./stack

real    0m0.144s
user    0m0.186s
sys     0m0.030s

$ g++  stack.cpp -o stack; time ./stack

real    0m0.024s
user    0m0.030s
sys     0m0.015s

asaha@nedata8 ~/code
$

以上数字是单次运行的结果。 要获得统计上显着的数字，请多次运行每个变体，并观察平均值和标准差。

显然，deque 和 vector 的性能相似，而 list 更差。

【讨论】：

@Dennis：是的，自定义序列没问题，只要它们支持back()、push_back() 和pop_front()。来源：gcc.gnu.org/onlinedocs/libstdc++/latest-doxygen/…

【解决方案4】：

是的，它可以处理 10k。只要你有它的内存资源。如果您担心它使用内部堆栈，它不会。

性能是特定于实现的，但应该很快

【讨论】：

堆栈溢出在这种情况下有点令人困惑...如果您的意思是您的 std::stack 可能会溢出，那么是的，有可能，但这意味着您的系统已经完全用完内存，考虑到 10K 的数字，这不太可能。至于执行堆栈的溢出，在这种情况下不适用，因为您正在处理动态内存。

【解决方案5】：

std::stack 不是容器，而是容器适配器。默认情况下，它使用 std::deque 作为容器，但您也可以使用 std::vector 或 std::list。当元素被移除时，双端队列会释放它们的内存。

【讨论】：

默认容器是std::deque