Ist „std::vector' wirklich langsamer als native Arrays?

Ist std::vector deutlich langsamer als native Arrays?

Sie haben vielleicht gehört, dass std::vector im Wesentlichen als implementiert ist ein Array, was bedeutet, dass ihre Leistung vergleichbar sein sollte. Ihre jüngsten Tests deuten jedoch auf etwas anderes hin, da std::vector eine erhebliche Leistungseinbuße aufweist. Dieser Artikel soll klären, ob std::vector tatsächlich viel langsamer ist als native Arrays.

Leistungsanalyse

Der bereitgestellte Testcode misst die Zeit, die zum Initialisieren eines großen Arrays benötigt wird Array von Pixelobjekten mit drei verschiedenen Methoden: std::vector mit resize(), std::vector mit push_back() und ein einfaches Array, das mit malloc() zugewiesen wird. Die Ergebnisse zeigen, dass std::vector mit resize() etwa viermal langsamer ist als ein einfaches Array, während std::vector mit push_back() sogar noch langsamer ist.

Bei näherer Betrachtung wird es jedoch deutlich dass der Leistungsunterschied auf die Tatsache zurückzuführen ist, dass der Testcode den Vektor zweimal durchläuft. Die erste Iteration initialisiert die Objekte und die zweite Iteration liest sie einfach. Dies geschieht, um einen fairen Vergleich mit dem einfachen Array zu ermöglichen, das nur einmal initialisiert werden kann.

Überarbeiteter Test

Zum genauen Vergleich der Leistung von std::vector Für native Arrays wurde der Testcode geändert, um den Vektor nur einmal zu initialisieren:

std::vector<Pixel> pixels(dimensions * dimensions, Pixel(255, 0, 0));

Mit dieser Änderung verringert sich die Leistungslücke zwischen std::vector und ein einfaches Array wurde vernachlässigbar:

g++ -O3 Time.cpp -I <MyBoost>
./a.out
UseVector completed in 2.216 seconds

Fazit

Basierend auf den überarbeiteten Testergebnissen ist die Leistung von std::vector mit der von nativen Arrays vergleichbar . Die in den ersten Tests beobachtete scheinbare Langsamkeit war auf die ineffiziente Initialisierungsmethode zurückzuführen, die für std::vector verwendet wurde. Bei ordnungsgemäßer Initialisierung weist std::vector im Vergleich zu nativen Arrays nur einen minimalen Leistungsaufwand auf.

Es ist zu beachten, dass die dargestellten Testergebnisse spezifisch für die Pixel-Klasse und die jeweiligen verwendeten Initialisierungsmuster sind. Die Leistung kann für andere Klassen und Initialisierungsszenarien variieren.

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