Скотт Мейерс - Эффективное использование STL

При использовании функции reserveдля повышения эффективности серии вставок всегда помните, что reserveувеличивает только емкость контейнера, а размер остается неизменным. Даже после вызова reserveпри работе с алгоритмом, который должен включать новые элементы в vectorили string, необходимо использовать итератор вставки (то есть итератор, возвращаемый при вызове back_inserter, front_inserterили inserter).

Чтобы это стало абсолютно ясно, рассмотрим ошибочный путь повышения эффективности для примера, приведенного в начале совета (с присоединением результатов обработки элементов valuesк results):

vector values; // См. ранее

vector results;

…

results.reserve(results.size()+values.size()); // См. ранее

transform(values.begin(), values.end(), // Результаты вызова

results.end(), // transmogrify записываются

transmogrify); // в неинициализированную

// память; последствия

// непредсказуемы!

В этом фрагменте transformв блаженном неведении пытается выполнить присваивание в неинициализированной памяти за последним элементом results. Обычно подобные попытки приводят к ошибкам времени выполнения, поскольку операция присваивания имеет смысл лишь для двух объектов, но не между объектом и двоичным блоком с неизвестным содержимым. Но даже если этот код каким-то образом справится с задачей, вектор resultsне будет знать о новых «объектах», якобы созданных в его неиспользуемой памяти. С точки зрения resultsвектор после вызова transformсохраняет прежний размер, а его конечный итератор будет указывать на ту же позицию, на которую он указывал до вызова transform. Мораль? Использование reserveбез итератора вставки приводит к непредсказуемым последствиям внутри алгоритмов и нарушению целостности данных в контейнере.

В правильном решении функция reserveиспользуется в сочетании с итератором вставки:

vector values; // См. ранее

vector results;

…

results. reserve(results.size()+values.size()); // См. ранее

transform(values.begin(), values.end(), // Результаты вызова

back_inserter(results), // transmogrify записываются

transmogrify); // в конец вектора results

// без лишних перераспределений

// памяти

До настоящего момента предполагалось, что алгоритмы (такие как transform) записывают результаты своей работы в контейнер в виде новых элементов. Эта ситуация является наиболее распространенной, но иногда новые данные требуется записать поверх существующих. В таких случаях итератор вставки не нужен, но вы должны в соответствии с данным советом проследить за тем, чтобы приемный интервал был достаточно велик.

Допустим, вызов transformдолжен записывать результаты в resultsповерх существующих элементов. Если количество элементов в resultsне меньше их количества в values, задача решается просто. В противном случае придется либо воспользоваться функцией resizeдля приведения resultsк нужному размеру:

vector results;

…

if (results.size() < values.size()) { // Убедиться в том, что размер

results.resize(values.size()); // results по крайней мере

} // не меньше размера values

transform(values,begin(), values.end(), // Перезаписать первые

back_inserter(results), // values.size() элементов results

transmogrify);

либо очистить resultsи затем использовать итератор вставки стандартным способом:

…

results. clear(); // Удалить из results все элементы

results.reserve(values.size()); // Зарезервировать память

transform(values.begin(), values.end(), // Занести выходные данные

back_inserter(results), // transform в results

transmogrify);

В данном совете было продемонстрировано немало вариаций на заданную тему, но я надеюсь, что в памяти у вас останется основная мелодия. Каждый раз, когда вы используете алгоритм, требующий определения приемного интервала, позаботьтесь о том, чтобы приемный интервал имел достаточные размеры или автоматически увеличивался во время работы алгоритма. Второй вариант реализуется при помощи итераторов вставки — таких, как ostream_iterator, или возвращаемых в результате вызова back_inserter, front_inserterи inserter. Вот и все, о чем необходимо помнить.