std :: vector与std :: list与std :: slist的相对表现？

Question

对于不需要随机访问列表元素的简单链接列表，使用std::list而不是std::vector是否有任何明显的优势（性能或其他方面）？如果需要向后遍历，那么在迭代其元素之前使用std::slist和reverse()列表会更有效吗？

Answer 1

通常情况下，性能问题的最佳答案是profile针对您的用例的两种实现，并查看哪种更快。

一般情况下，如果您在数据结构中插入（除了最后），那么vector可能会更慢，否则在大多数情况下vector的效果要好于list如果仅用于data locality issues，这意味着如果数据集中相邻的两个元素在内存中相邻，那么下一个元素将已经位于处理器的缓存中，并且不必将内存页面错误归入高速缓存中。

还要记住，vector的空间开销是常量（3个指针），而list的空间开销是为每个元素支付的，这也减少了完整元素的数量（数据加上开销），任何时候都可以驻留在缓存中。

Answer 2

在C ++中想到的默认数据结构是 Vector 。

考虑以下几点......

1]遍历：
列表节点分散在内存中，因此列表遍历会导致 缓存未命中 。但是向量的遍历是平滑的。

2]插入和删除：
当您对Vector执行此操作时，必须移动平均50％的元素，但缓存非常擅长！但是，对于列表，您需要 遍历到插入/删除点...... 所以再次......缓存未命中！ 令人惊讶的是，矢量也赢得了这个案例！

3]存储：
使用列表时，每个元素有2个指针（前向和后向），因此List比Vector大得多！ 向量只需要比实际元素需要更多的内存。

Yout应该有理由不使用矢量。

<小时/> 参考：
我在主Bjarne Stroustrup的演讲中学到了这一点：https://youtu.be/0iWb_qi2-uI?t=2680

Answer 3

根本没有。列表优于Vector，但顺序访问不是其中之一 - 如果这就是你所做的一切，那么矢量就更好了。

然而..添加额外元素比列表更昂贵，特别是如果你插入中间。

了解这些集合是如何实现的：向量是一个连续的数据数组，列表是一个包含数据和指向下一个元素的指针的元素。一旦你理解了这一点，你就会明白为什么列表对插入有好处，对随机访问有害。

（因此，向量的反向迭代与正向迭代完全相同 - 迭代器每次只减去数据项的大小，列表仍然必须通过指针跳转到下一个项目）

Answer 4

如果您需要向后遍历，则滑板不太可能是您的数据结构。

传统（双重）链接列表为您提供列表中任何位置的恒定插入和删除时间;向量仅在列表末尾给出分摊的常量时间插入和删除。对于向量插入和删除时间，除了结束之外的任何地方都是线性的。这不是全部故事;也有不变因素。向量是一种更简单的数据结构，根据上下文有优点和缺点。

了解这一点的最佳方法是了解它们的实施方式。链表具有每个元素的下一个和前一个指针。向量具有索引所寻址的元素数组。从中可以看出，两者都可以进行有效的前向和后向遍历，而只有一个向量可以提供有效的随机访问。您还可以看到链表的内存开销是每个元素，而向量是常量。您还可以看到为什么两个结构之间的插入时间不同。

Answer 5

有关该主题的一些严格基准： http://baptiste-wicht.com/posts/2012/12/cpp-benchmark-vector-list-deque.html

正如其他人所指出的，连续的内存存储意味着std :: vector对于大多数事情来说更好。几乎没有充分的理由使用std :: list，除了少量数据（它可以全部适合缓存）和/或频繁擦除和重新插入的地方。 复杂性保证与实际性能无关，因为缓存和主内存速度之间的差异（200x）以及连续的内存访问如何影响缓存使用。请参阅Chandler Carruth（谷歌）在此讨论此问题： https://www.youtube.com/watch?v=fHNmRkzxHWs

Mike Acton的数据导向设计在这里讲述： https://www.youtube.com/watch?v=rX0ItVEVjHc

Answer 6

有关费用的详细信息，请参阅此问题：
What are the complexity Guarantees of the standard containers

如果你有一个slist，你现在想以相反的顺序遍历它，为什么不改变类型到任何地方列出？

Answer 7

• std::vector 在查找元素方面比 std::list 快得多
• std::vector 在处理非常小的数据时总是比 std::list 执行得更快
• std::vector 总是比 std::list 更快地将元素推到后面
• std::list 可以很好地处理大元素，特别是对于 在前面排序或插入

注意：如果您想了解有关性能的更多信息，我建议您查看this