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Dominik Kaszewski
Asked: 2025-04-11 16:40:24 +0800 CST

Por que as visualizações de intervalo encadeadas às vezes aumentam de tamanho?

  • 772

Tenho experimentado std::ranges::viewse notado que cada visualização encadeada fica maior. Para iteradores de visualização, esse padrão é simples: cada um é sempre 8 bytes maior que o anterior. Mas para as visualizações em si, o transformtamanho não aumenta em nada, mas filteraumenta em uma quantidade que não consigo entender. No MSVC, esse padrão é um pouco diferente, mas ainda imprevisível para mim.

Código de teste:

#include <iostream>
#include <ranges>
#include <string>

int main() {
    static constexpr auto printed = [](auto&& v) {
        std::cout << "sizeof(v): " << sizeof(v) << ", ";
        std::cout << "sizeof(it): " << sizeof(v.begin()) << ", ";
        std::cout << "values: { ";
        for (auto&& x : v) {
            std::cout << x << ", ";
        }
        std::cout << "}\n";
        return v;
    };

    using namespace std::ranges::views;
    auto hundred = printed(iota(0ull, 100ull));
    auto small = printed(hundred | filter([](auto i) { return i < 50; }));
    auto times_seven = printed(small | transform([](auto i) { return i * 7; }));
    auto even = printed(times_seven | filter([](auto i) { return i % 2 == 0; }));
    auto as_string = printed(even | transform([](auto i) { return std::to_string(i); }));
    auto no_twos = printed(as_string | filter([](auto s) { return s.find('2') == s.npos; }));
}

Execute-o no GodBolt

Resultados:

visualizar tamanho(dele) delta sizeof(visualização), GCC/Clang delta sizeof(visualização), MSVC delta
iota 8 16 16
filtro 16 8 32 16 48 32
transformar 24 8 32 0 64 16
filtro 32 8 64 32 112 48
transformar 40 8 64 0 128 16
filtro 48 8 112 48 192 64

Meu código não se importa muito com o tamanho das visualizações, já que elas nunca são armazenadas em lugar nenhum. Só estou me perguntando por que elas não podem ser constantes, dependendo apenas do tamanho do lambda (aqui sempre vazio). Tentei analisar o código-fonte, mas acho muito difícil de ler com todas as camadas de classes base, especialização de modelos e restrições de conceitos.

c++

1 respostas

  1. Best Answer

    Mas, para as visualizações em si, a transformação não aumenta o tamanho em nada, enquanto o filtro o aumenta em uma quantidade que não consigo entender.

    Para manter o tempo constante amortizado ranges::begingarantido pelo rangeconceito, filter_viewé necessário armazenar em cache o primeiro iterador da visualização subjacente que corresponde ao predicado, para que cada chamada ao seu begin()possa retornar o iterador armazenado em cache sem buscas repetidas.

    É por isso que filter_view's nãobegin() é qualificado como - , porque o primeiro iterador precisa ser armazenado em cache e em si mesmo quando é chamado pela primeira vez.constfilter_viewbegin()

    Isso significa que, diferentemente de transform_view, ao filter_viewatuar em outras visualizações, além de salvar cópias da visualização subjacente e dos predicados, ele também precisa salvar seu iterador.

    O valor aumentado é o tamanho do cache interno que salva o iterador da visualização subjacente.

    Para iteradores de visualização, esse padrão é simples: cada um é sempre 8 bytes maior que o anterior.

    O objeto de função é armazenado em filter_viewsi transform_viewmesmo, então seus iteradores precisam salvar não apenas o iterador subjacente, mas também um ponteiro extra (8 bytes) para a classe de visualização para facilitar o acesso ao objeto de função.

    É por isso que esses dois nunca são borrowed_range, porque quando eles são destruídos, seus iteradores acessarão ponteiros pendentes.

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