通过移动有效地将元组引入容器

Question

我是一个move语义初学者。这是代码吗：

template <typename... Args>
void foo(const Args & ... args){
    map<tuple<Args...>, int> cache;
    auto result = cache.emplace(move(make_tuple(args ...)),1);
    //...
    }

比以下方法更高效：

template <typename... Args>
void foo(const Args & ... args){
    map<tuple<Args...>, int> cache;
    tuple<Args...> t(args...);
    auto result = cache.insert(make_pair(t,1));
    //...
    }

特别是如果args包含一些大物体？

同样的问题，但有std::vector（所以不需要make_pair或make_tuple）

Answer 1

由于这是为了记忆，因此这两种选择都不是一个好主意。

对于唯一键容器，emplace 和 insert（除非insert传递了value_type - 即 pair<const Key, Value> ）可以无条件地分配内存并首先构造键值对，如果键已经存在，则销毁该对并释放内存;如果您的密钥已经存在，这显然是昂贵的。（他们需要这样做，因为在一般情况下，您必须先构造密钥，然后才能检查它是否存在，并且密钥必须直接在其最终位置构造。

但是，您还希望避免不必要地复制密钥，因此插入value_type是不好的 - 其中的Key是常量限定的，因此无法移动。

最后，您还需要避免额外的查找。不像内存分配那样昂贵，但保存它仍然很好。

因此，我们需要先查找密钥，并且仅在密钥不在映射中时才调用emplace。在 C++11 中，只允许同构查找，因此您必须制作一个 args... 副本。

map<tuple<Args...>, int> cache;
auto key = std::make_tuple(args...);
auto it = cache.lower_bound(key); // *it is the first element whose key is
                                  // not less than 'key'
if(it != cache.end() && it->first == key) {
    // key already in the map, do what you have to do
}
else {
    // add new entry, using 'it' as hint and moving 'key' into container.
    cache.emplace_hint(it, std::move(key), /* value */);
}

在 C++14 中，您可以执行异构查找，这意味着您可以在实际需要时保存副本：

map<tuple<Args...>, int, less<>> cache; // "diamond functor" enables hetergeneous lookup
auto key = std::tie(args...); // this is a tuple<const Args&...> - a tuple of references!
auto it = cache.lower_bound(key); // *it is the first element whose key is
                                  // not less than 'key'
if(it != cache.end() && it->first == key) {
    // key already in the map, do what you have to do
}
else {
    // add new entry, copying args...
    cache.emplace_hint(it, key, /* value */);
}

Answer 2

template <typename... Args>
void foo(const Args & ... args){
    map<tuple<Args...>, int> cache;
    auto result = cache.emplace(move(make_tuple(args ...)),1);
    //...
}

此代码应该更快。 emplace执行就地构造（完美转发）。这应保证最小数量的构造和副本。但是，如果您对它们进行基准测试，这不会有什么坏处。

一般来说，尽可能使用"置地"。它应该始终是一个更好的选择。

Answer 3

首先：

auto result = cache.emplace(move(make_tuple(args ...)),1);

与

auto result = cache.emplace(make_tuple(args ...),1);

没有区别。 make_tuple(args...)是暂时的，因此作为右值引用传递。此举不会增加任何东西。

不同的东西将是

tuple<Args...> t(args...);
auto result = cache.emplace(t, 1);

现在emplace()接收一个左值引用，因此使用 std：:p air 的复制构造函数而不是移动构造函数。

无论如何，如果大数据存在于任何args...那么您的问题无论如何都出在其他地方。所有args当前都作为左值引用传递。

您要做的是：

template <typename... Args>
void foo(Args && ... args){
    map<tuple<Args...>, int> cache;
    auto result = cache.emplace(make_tuple(forward<Args>(args)...)),1);
    //...
}

如果将右值引用传递给foo()，则forward<Args>(args)...将其作为右值引用转发，从而导致移动而不是副本。如果使用左值引用调用foo()，它将作为左值转发。