std::vector против простых массивов: оценка производительности

Хотя широко распространено мнение, что std::vector работает аналогично массивам, недавние тесты поставили под сомнение это представление. В этой статье мы рассмотрим различия в производительности между std::vector и простыми массивами и прольем свет на основные причины.

Для проведения тестов был реализован тест, который включал многократное создание и изменение больших массивов. пиксельных объектов. Тесты проводились с использованием двух реализаций: std::vector и необработанных указателей, имитирующих простые массивы.

Первоначальные результаты выявили значительный разрыв в производительности: std::vector был примерно в 3-4 раза медленнее, чем простые массивы.

UseArray completed in 2.619 seconds
UseVector completed in 9.284 seconds
UseVectorPushBack completed in 14.669 seconds

Это удивительное открытие побудило более внимательно изучить код. Было обнаружено, что кажущаяся разница в производительности связана с тем фактом, что для изменения элемента вектора требовалось дважды получить к нему доступ: один раз для изменения размера вектора и второй раз для инициализации элемента.

Путем оптимизации реализации вектора для инициализации каждого элемента. только один раз, мы получили значительно улучшенную производительность:

UseVector completed in 2.216 seconds

Эта обновленная производительность теперь сравнима с производительностью обычного массивы. Важно отметить, что наблюдаемая небольшая разница может быть связана с факторами, не связанными с базовой структурой данных.

В заключение, хотя std::vector представляет собой удобную и универсальную структуру данных, на ее производительность могут влиять факторы. например, способ инициализации элементов и доступа к ним. Когда производительность имеет решающее значение, разумно тщательно рассмотреть конкретные требования и изучить альтернативные варианты, такие как простые массивы или другие структуры данных.