使用 std::stack 而不是底层的 std::deque 是否有任何性能损失？答案

【问题标题】：Is there any performance penalty for using std::stack rather than the underlying std::deque?使用 std::stack 而不是底层的 std::deque 是否有任何性能损失？
【发布时间】：2021-05-18 14:57:41
【问题描述】：

我想实现一个 LIFO 堆栈对象。 C++ 标准库提供了一个方便的堆栈结构 (std::stack) 和一个非常简单的接口。默认情况下，它使用 std::deque 作为其底层容器。

使用 std::stack 而不是直接使用 std::deque 是否有任何性能损失？

我的用例将涉及每秒许多次弹出和推送。

【问题讨论】：

使用堆栈，或者使用双端队列并手动对其进行堆栈操作应该具有相同的性能。如果您真的想知道，请同时编写代码并进行基准测试。
介绍一下，实验比基于意见的答案要好得多
@AlessandroTeruzzi 实际上，随机分析可能弊大于利。在进行分析之前，必须知道他们的期望以及原因。
@SergeyA 你说得有道理，我的评论很仓促，我不认为堆栈和双端队列实现之间有任何显着差异。代码的清晰性始终非常重要。但是，如果没有实验，我无法确定，“很多”不足以驳回这个问题。话虽如此，基准比分析更好。

标签： c++ stack

【解决方案1】：

正如评论者所指出的，在这种情况下，您应该始终首先benchmark。例如，我使用了一个名为Quick Bench 的工具，因为它是在线的并且可以嵌入到这里。您应该始终选择最适合特定需求的工具。

在这种情况下，答案取决于您是否启用了优化。请注意，您应该始终对优化的构建进行基准测试，但我包含了未优化的版本以显示结果有何不同。如果我们在关闭优化（g++ 上的 -O0）的情况下运行基准测试 (link)，我们会看到 stack 稍微慢一些：

但是，当我们使用优化（g++ 上的 -O3）运行基准测试 (link) 时，情况就不同了：

性能几乎相同。这是由于inlining。这意味着在发布版本中，您不会因使用stack 而遭受任何性能损失。在 C++ 中，这称为零成本抽象。

值得指出的是，在现实中，即使是“零成本”抽象仍然需要付出代价 - increased compile times。

【讨论】：

@cutcrew 很高兴我能帮上忙！如果答案解决了您的问题，您可以对其进行投票并将其标记为已接受，以便将来的其他用户可以更轻松地找到它。

【解决方案2】：

不，使用std::stack 不会更改性能配置文件（与直接使用std::deque 相比）。

【讨论】：