C++ 动态数组 vector push_back的拷贝次数如何计算

最新推荐文章于 2025-03-20 21:56:47 发布

cuncunsama

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文章标签： c++ 开发语言算法

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/cuncunsama/article/details/131870879

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该代码示例展示了在C++中如何使用`vector`管理`Vertex`结构体对象时进行优化。通过`reserve`预分配空间减少拷贝，使用`emplace_back`直接在容器内构造对象避免额外拷贝，以及使用`erase`删除元素和`clear`清空容器。文章讨论了`push_back`导致的拷贝次数增加问题，并提供了优化策略。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>

struct Vertex
{
    float x, y, z;
    
    Vertex(float x, float y, float z)
            : x(x), y(y), z(z)
    {
    }
    
    Vertex(const Vertex& vertex)
            : x(vertex.x), y(vertex.y), z(vertex.z)
    {
        std::cout << "Copied" << std::endl;
    }
};

std::ostream& operator<<(std::ostream& stream, const Vertex& vertex)
{
    stream << vertex.x << ", " << vertex.y << ", " << vertex.z;
    return stream;
}

void Function(const std::vector<Vertex>& vertices)
{
}

int main()
{
    std::vector<Vertex> vertices;
    
    // optimize one 
    vertices.reserve(3);
    
    vertices.push_back(Vertex(1, 2, 3 ));
    vertices.push_back(Vertex(4, 5, 6 ));
    vertices.push_back(Vertex(7, 8, 9 ));
    
    // optimize two
    vertices.emplace_back(Vertex(1, 2, 3 ));
    vertices.emplace_back(Vertex(1, 2, 3 ));
    
    for (int i = 0; i < vertices.size(); i++)
        std::cout << vertices[i] << std::endl;

    // Clear the second
    vertices.erase(vertices.begin() + 1);

    for (Vertex v : vertices)
        std::cout << v << std::endl;

    for( Vertex& v : vertices)
        std::cout << v << std::endl;

    // Clear Vertices
    vertices.clear();

    std::cin.get();
    

}

发生拷贝的地方：

使用 push_back 时， vector会逐渐变大， 1 --> 2 --> 4 --> 8

从main函数的堆栈里构建对象，然后拷贝到vector中

push_back 1 次，复制 1 次 1

push_back 2 次，复制 3 次 2 + 1

push_back 3 次，复制 6 次 3 + 3

push_back 4 次，复制 7 次 4 + 3