如何优化这个 find_if 代码？答案

【问题标题】：How To Optimize This find_if Code?如何优化这个 find_if 代码？
【发布时间】：2010-11-11 01:11:49
【问题描述】：

我有检查字符串是否只包含字母数字和下划线字符的功能...

inline bool IsValidChar(char x) 
{ 
    return (isalnum(x) || (x == '_')); 
}

我的 find_if 代码是：

if(find_if(str.begin(), str.end(), IsValidChar) != str.end()) 
{ 
    ... 
}

我只是想把IsValidChar函数去掉，直接把它的内容放到find_if这行代码里。。

【问题讨论】：

为什么？你已经内联了它。
对不起，请忽略内联
你的代码很好。没关系。您可以使用std::string 的成员函数，但这也很好。这里没有任何问题，也没有什么需要修复的。
@wilhelmtell - 除了逻辑之外，没有任何问题......在输入“aaaa”上尝试一下，看看会发生什么。
@SteveTownsend 哎呀。你是对的。 if( find_if(str.begin(), str.end(), IsInvalidChar) == str.end() ) { /* ... */ }

标签： c++

【解决方案1】：

你基本上是在寻找C++0x lambda expressions：

if (find_if(str.begin(), str.end(),
    [](char x) { return (isalnum(x) || x == '_'); })
    != str.end()) {
    // Do something.
}

【讨论】：

其实我只是一个C++初学者，可以给个示例代码吗？
查看我的更新答案。您还可以在上述维基百科链接中找到很好的示例。
上次我检查 C++0x 还没有出来。所以，这是在挥手。它不是标准的 C++，也不会在任何标准编译器上编译。
@wilhelmtell，你知道 lambdas 已经 supported by a few compilers，对吧？
@wilhelmtell：它在 MSVC10 上编译得很好，而且我已经编写了数万行使用这些功能的代码。

【解决方案2】：

Frédéric Hamidi 为您提供了一个很好的示例，说明如何使用 lambda 表达式来完成您真正提出的要求。但是，问题的标题是“如何优化这个 find_if 代码”（强调我的）。匿名函数和命名函数之间的性能差异可以忽略不计（希望为零！）。理想情况下，任何一个版本都可以完全内联（假设 find_if 是内联的），甚至 lambda 表达式和命名函数之间的细微差别也无关紧要。

如果（这是一个很大的如果）您已经分析了您的代码并发现这个表达式是性能瓶颈的根源，那么您可能想要探索另一种算法来获得相同的结果。由于这是一个如此简单的测试（并且不太可能进一步简化），因此您需要研究如何在更高级别上降低此测试的频率。

【讨论】：

+1，lambda 不一定比好的老式手工代码更快（不过它们通常更短）。

【解决方案3】：

标准 C++

标准 C++ 方法从 <functional> 标头开始，但它并不能提供所需的一切。我们必须or 两个谓词条件，尽管 SGI 的 STL（以及因此的 GCC）和其他人将其作为名为“compose2”的扩展提供，但如果您的编译器缺少这样的功能，那么您可以从以下位置复制实现（并在)http://accu.org/index.php/journals/443.

使用compose2，你可以写：

#include <functional>
#include <ext/functional> // where GNU g++ hides its compose2

find_if(str.begin(), str.end(),
        __gnu_cxx::compose2(
            std::logical_or<bool>(),
            std::ptr_fun(isalnum),
            std::bind1st(std::equal_to<int>(), '_')));

这一切都非常合乎逻辑，但冗长且阅读速度慢。

使用 BOOST 库

领先的非标准 C++“工具箱”库 - BOOST - 提供了多种替代方案。我将说明 Lambda - 请参阅 http://www.boost.org/doc/libs/1_44_0/doc/html/lambda.html。

#include <boost/lambda/lambda.hpp>
#include <boost/lambda/bind.hpp>
...
    find_if(str.begin(), str.end(),
            bind(isalnum, boost::lambda::_1) || boost::lambda::_1 == '_');

如果您愿意：

...
using namespace boost::lambda;
...
            bind(isalnum, _1) || _1 == '_');

C++0x

FWIW，下一个 C++ 标准（即将发布，并且已经在几个流行编译器的最新版本中部分实现）将为 lambdas 提供更好的内置支持：

...
            [](char x) { return isalnum(x) || x == '_'; });

讨论

考虑到这一切带来了多大的麻烦，您一定想知道是否最好坚持您的开始。大概。不过，如果您有很多地方想要使用它们，并且每个地方的谓词不同，这些 lambda 东西确实会有所帮助。

【讨论】：

【解决方案4】：

你可以这样做：

if(str.find_first_not_of("ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789_")!=std::string::npos)
{
    ...
}

在这种情况下，我真的不认为这更清楚。（如果您有更小或更任意的字符集，这种方法是最干净的。）不过，它摆脱了额外的功能。而且，如果它很重要，它与以前的 C++ 标准兼容。

【讨论】：

虽然它可能要慢得多，构造一个表示集合中字符的布尔数组，然后开始扫描 str 检查每个字符（以避免 O(str.size() * strlen("ABCD. ..")) 从更明显的重复 strchr() 方法中获得的性能）。可能没关系。

【解决方案5】：

我看到的主要问题是它定位了第一个 valid 字符。

如果要排除字符串中的无效数据，似乎需要反转谓词的含义。

inline bool IsNotValidChar(char x) 
{ 
    return (!isalnum(x) && (x != '_')); 
}

if(find_if(str.begin(), str.end(), IsNotValidChar) != str.end()) 
{ 
    ... 
}

正如其他人所指出的，lambda 表示法使这更简洁，但不一定更干净，也绝对不会更快。

【讨论】：