列表超过向量的好处？

Question

我需要的只是一个动态增长的数组。我不需要随机访问，我总是插入到最后并从头到尾阅读它。

slist似乎是第一选择，因为它提供了我所需要的足够的东西。但是，我不知道通过使用slist而不是vector来获得什么好处。此外，我读到的关于STL的一些材料说，“向量通常是访问元素和从序列末尾添加或删除元素的最有效时间”。因此，我的问题是：对于我的需求，slist真的比矢量更好吗？提前谢谢。

Answer 1

首先，slist是非标准的。

根据您的选择，链接列表将比矢量慢，依赖它。造成这种情况的原因有两个：

1. 首先，缓存局部性;向量将它们的元素线性地存储在RAM中，这有利于缓存和预取。
2. 其次，附加到链接列表涉及动态分配，这会增加很大的开销。相比之下，矢量大多数情况下不需要分配内存。

然而，std::deque可能会更快。 In-depth performance analysis已经表明，尽管有相反的偏见，std::deque在性能上几乎总是优于std::vector（如果不需要随机访问），因为其改进（分块）内存分配策略。

Answer 2

是的，如果你总是从头开始阅读，slist（一个链表）听起来就像是要走的路。可能的例外是，如果您将同时在末尾插入大量元素。然后，如果适当使用保留，向量可能会更好。

当然，配置文件以确保您的应用程序更好。

Answer 3

Matt Austern（“通用编程和STL”的作者和普通的C ++大师）是单链表的强力倡导者，可以包含在即将推出的C ++标准中。请参阅他在http://www.accu-usa.org/Slides/SinglyLinkedLists.ppt的演讲以及他在http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2008/n2543.htm的长篇文章了解更多细节，包括讨论所涉及的权衡，可能会指导您选择这种数据结构。 （请注意，当前提议的名称为forward_list，但slist是传统上在SGI的STL和其他常用库中命名的名称。

Answer 4

我将第二（或可能是第三......）std::vector或std::deque将履行职责的意见。我要添加的唯一内容是指导std::vector<T>和std::list<T>之间决策的其他一些因素。这些与T的特征以及您计划使用的算法有很大关系。

第一个是内存开销。 Std::list是一个基于节点的容器，因此如果T是基本类型或相对较小的用户定义类型，那么基于节点的链接的内存开销可能是不可忽略的 - 考虑std::list<int> 1}}可能至少为每个元素使用3 * sizeof(int)存储，而std::vector仅使用sizeof(int)存储，并且头部开销较小。 Std::deque与std::vector类似，但开销很小，与N呈线性关系。

下一个问题是复制构建的成本。如果T(T const&)非常昂贵，那么请避开std::vector<T>，因为随着向量的大小增加，会导致出现大量副本。这是std::deque<T>明显赢家的地方，std::list<T>也是竞争者。

通常指导容器类型决策的最后一个问题是您的算法是否可以使用std::vector和std::deque的迭代器失效约束。如果你将大量操作容器元素（例如，排序，插入中间或改组），那么你可能希望倾向于std::list，因为操纵顺序只需要重置几个连接指针。

Answer 5

我猜你的意思是std :: list by“slist”。当你需要快速，随机访问一系列元素，保证连续内存和快速顺序读取（IOW，从开始到结束）时，向量很好。当您需要在序列的开头或结尾快速（恒定地）插入或删除项目时，列表很好，但不关心随机访问或顺序读取的性能。

区别的原因是2的实施方式。向量在内部实现为项目数组，在添加项目时达到其大小/容量时需要重新分配。列表被实现为双向链表，这可能导致顺序读取的高速缓存未命中。列表的随机访问还需要从列表中的第一个（或最后一个）项目进行扫描，直到找到您要求的项目为止。

Answer 6

对我来说， std :: deque 听起来不错。它具有向量的内存优势，例如每个“slab”的连续内存分配（适用于CPU缓存），没有像std :: list那样的每个元素的开销，并且它不需要将整个集重新分配为std :: vector确实。详细了解std::deque here