清除标准容器而不是构造和破坏它是否有意义？答案

【问题标题】：Does it make sense to clear standard container instead of construct and destruct it?清除标准容器而不是构造和破坏它是否有意义？
【发布时间】：2021-09-09 01:35:30
【问题描述】：

假设我有一个函数：

void someFunc(void) {

    std::vector<std::string> contentVector;

    // here are some operations on the vector
}

函数被多次调用。分析器显示 std::__u::vector::vector 和 std::__u::vector::~vector 的 CPU 使用率百分比很高。

在函数外部创建向量并在函数开头调用.clear() 有意义吗？

其他标准容器也有同样的问题。

【问题讨论】：

除非你保证没有并发调用。如果有并发调用，在函数外部提升变量将是一场灾难。即使没有。一旦并发性被引入这个系统，它可能是一场灾难。所以我的建议是把局部变量留在本地。
添加一些关于contentVector 的大小、用例和内容的上下文可能会有所帮助。例如：contentVector的大小顺序contentVector是否在多个调用中保持相同的内容？..等
"对于其他标准容器也有同样的问题。" 这些问题非常不同，答案也非常不同。
听起来这里的最终仲裁者将是“分析器对更改后的性能有何看法？”
如果你用这个数组在函数中做一些真实的事情，就不应该是这种情况。检查您是否不在 Debug 配置中；它可能会导致此类事情的额外费用。如果问题仍然存在，请显示整个功能代码。还有……在这种情况下，你的“高百分比”是多少？

标签： c++ containers std

【解决方案1】：

清除标准容器而不是构造和销毁它有意义吗？

是的，这很有意义。这取决于你在做什么。使用适合用例的任何内容。

在向量的情况下，您将重用存储，这在某些用例中可能会更好，因此请考虑到这一点。

【讨论】：

【解决方案2】：

如果您每次都重新创建向量（作为局部变量），那么该向量每次都必须从堆中分配一个新的内部数组（并且如果您一次一个地向向量添加项目如果不首先调用reserve()，向量可能必须进行多次重新分配，如果它的第一个分配的数组结果不足以容纳您要添加的所有项目）；然后当您的方法调用返回时，向量的析构函数将从堆中释放内部分配的数组以避免内存泄漏。

另一方面，如果将向量保留在方法外部，则向量的内部数组只需分配一次（如果不调用reserve()，可能需要重新分配几次），同样在未来的方法调用中调用clear() 后，内部数组将被重新使用。

因此，第二种方式会减少使用的 CPU 周期（没有从堆中进行持续分配和取消分配，耶！），但代价是使用在整个时间内分配一块额外的 RAM（因为向量的内部数组将一直存在，并且将足够大以至少容纳您迄今为止最坏情况下的项目数量）。以内存使用换取 CPU 功率是否值得权衡取决于您在做什么、您的机器有多少 RAM、它有多少 CPU 能力等等，所以很难说哪种方法更好而不是“尝试两种方式，衡量性能，然后选择您喜欢的方法”。

【讨论】：

【解决方案3】：

在函数外部创建向量并在函数开头调用 .clear() 有意义吗？

除非您保证没有并发调用。如果有并发调用，在函数外提升变量将是一场灾难。

即使没有。一旦将并发引入到这个系统中，这可能是一场灾难。

详细说明灾难：如果这是一个爬虫功能并读取不同的网站。在函数外使用相同的变量会将两个网站的内容合二为一。

我的建议是将局部变量留在本地。除非contentVector 总是持有一些数据。那么vector 应该放在别的地方

【讨论】：

【解决方案4】：

这在很大程度上取决于具体情况。

理想情况下，调用者应该尽可能少地了解函数的工作原理（封装）。如果调用者提供了向量，那么如果调用者传递了错误的向量，就会引入错误的可能性。此外，您使更改函数的实现成为痛苦的维护负担。函数越独立，越安全。

但是性能可能会受到影响，那就是您可能会在性能关键部分妥协 - 例如紧密循环。不过，您可以拥有函数的 safe 和 fast 版本，其中 safe 版本创建一个向量并将其传递给快速版本。

void some_function_fast_api(std::vector<std::string>& v) {

    // here are some operations on the vector
}

inline void some_function_safe_api() {

    std::vector<std::string> v;
    some_function_fast_api(v);
}

【讨论】：