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Enlico
Asked: 2024-08-02 14:42:44 +0800 CST

Por que range::views::remove_if | ranges::to_vector e ranges::actions::remove_if geram código diferente? E qual devo preferir e por quê?

  • 772

Pegue isso

#include <range/v3/view/remove_if.hpp>
#include <range/v3/range/conversion.hpp>
#include <vector>

std::vector<int> foo(std::vector<int> v, bool(*p)(int)) {
    return v | ranges::views::remove_if(p) | ranges::to_vector;
}

em comparação com isso

#include <range/v3/action/remove_if.hpp>
#include <vector>

std::vector<int> bar(std::vector<int> v, bool(*p)(int)) {
    return std::move(v) | ranges::actions::remove_if(p);
}

Não há modelos disponíveis, apenas duas TUs fornecendo, cada uma, uma função pura com a mesma assinatura. Dada a sua implementação, esperaria que as duas funções realizassem a mesma tarefa, do ponto de vista do chamador. E é isso que eles parecem fazer.

No entanto, eles compilam em códigos bastante diferentes, a tal ponto que o GCC (tronco, pelo menos) produz código mais curto para o último, enquanto o Clang (tronco) produz código mais curto para o primeiro.

Não vejo nenhuma razão para as duas funções compilarem em códigos diferentes, a não ser "é muito difícil para o compilador criar o mesmo código para ambos" , mas o que está tornando isso tão difícil? Ou, se estiver errado, por que as duas funções devem ser compiladas em assembly diferente?

E, além do benchmarking, existe uma razão pela qual eu deveria preferir uma em vez de outra implementação?

Exemplo completo .

c++

1 respostas

  1. Best Answer

    Não tenho certeza se é teoricamente possível que os dois gerem o mesmo código. Vamos examinar as duas abordagens.

    Ações

    std::vector<int> bar(std::vector<int> v, bool(*p)(int)) {
    return std::move(v) | ranges::actions::remove_if(p);
}

    Com ações, isso é tomar v, alterá-lo para remover os elementos que satisfazem pe retornar o mesmov . Isso equivale a ter escrito:

    std::vector<int> bar(std::vector<int> v, bool(*p)(int)) {
    std::erase_if(v, p);
    return v;
}

    Ou, antes do C++20:

    std::vector<int> bar(std::vector<int> v, bool(*p)(int)) {
    v.erase(std::remove_if(v.begin(), v.end(), p), v.end());
    return v;
}

    Definitivamente , não há alocação, estamos apenas movendo um monte de ints e depois mudando v.size().

    Visualizações

    std::vector<int> foo(std::vector<int> v, bool(*p)(int)) {
    return v | ranges::views::remove_if(p) | ranges::to_vector;
}

    views::remove_ifé um filtro preguiçoso. Isso nos dá uma visão sobre os elementos vque não satisfazem p. Então, to_vectorvai construir um new vector, que requer alocação, e copiar todos os elementos vque não satisfazem pem um new vector. Esse novo vetor é retornado.

    Será que a mistura será otimizada?

    Inicialmente, a expressão v | remove_if(p) | to_vectoraloca um new vector<int>distinto de v. vestá ativo durante todo o comprimento desta expressão, portanto você não pode reutilizar va memória de aqui.

    A otimização aqui não seria apenas reconhecer que vestá sendo destruído iminentemente e assim sua alocação pode ser reutilizada. Mas também que o novo vectortenha no máximo o mesmo tamanho, por visso reutilizar a sua alocação é uma estratégia viável. Mas também que os elementos desta nova vectorsejam preenchidos de uma forma que permita reutilizar essa alocação.

    Fundamentalmente, os dois casos são apenas algoritmos diferentes. Às vezes, os compiladores conseguem descobrir isso, mas isso parece um grande exagero. Se tal otimização existisse, ela seria basicamente feita à mão para este cenário.

    E qual devo preferir e por quê?

    Em geral, a resposta a esta pergunta será utilizar a ferramenta mais específica para o trabalho. Se você tem a vector<int>e deseja apenas os elementos que não satisfazem pe não precisa dos elementos originais - isso é actions::remove_if(ou, dependendo do contexto, apenas uma chamada direta para std::erase_if). Esse é o trabalho que actions::remove_iffoi criado para resolver.

    Se você não precisa de um contêiner com todos os elementos que satisfaçam pe só precisa escolher (alguns) deles sob demanda - isso é views::remove_if.

    Às vezes, ansioso é melhor. Às vezes, a preguiça é melhor. Realmente depende do problema.

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