C++ STL 容器全解之 vector by 彭于斌（ @archibate ） 往期录播： https://www.bilibili.com/video/BV1fa411r7zp 课程 PPT 和代码： https://github.com/parallel101/course C++ 标准库五大件：容器（ container ） C++ 标准库五大件：迭代器（ iterator STL 侯捷 STL vector 容器 vector 容器：构造函数 • vector 的功能是长度可变的数组，他里面的数据 存储在堆上。 • vector 是一个模板类，第一个模板参数是数组里 元素的类型。 • 例如，声明一个元素是 int 类型的动态数组 a ： • vector a; vector 容器：构造函数和 size • vector 可以在构造时指定初始长度。 explicit vector(size_t n); • 例如，要创建一个长度为 4 的 int 型数组 ： • vector a(4); • 之后可以通过 a.size() 获得数组的长度。 • 比如右边这段代码会得到 4 。 • size_t size() const noexcept; vector 容器： operator[] • 要访问 vector 里的元素，只需用

progress (mnatsuhara): • GH-37 P0784R7 Library Support For More constexpr Containers • GH-43 P0980R1 constexpr string • GH-45 P1004R2 constexpr vector13 constexpr In Everyday Programming • constexpr constexpr has steadily increased in power • It's just code that runs on your machine instead of the user's • Example: lookup tables • Everyone uses lookup tables • Arrays are maximally space-efficient, very }15 Erasing Elements16 Container Erasure Strategies • Erasing unwanted elements before C++20: • vector-like: erase-remove idiom • list-like: remove/remove_if member functions • map-like: handwritten

std::to_underlying()  Associative Containers Heterogeneous Erasure  Removed Features  Garbage Collection Support7 Explicit Object Parameters  Instead of implicit this, explicitly specify the object parameter std::to_underlying()  Associative Containers Heterogeneous Erasure  Removed Features  Garbage Collection Support13 if consteval  Syntax: if consteval { /* A */ } else { /* B */ }  No condition  Braces are std::to_underlying()  Associative Containers Heterogeneous Erasure  Removed Features  Garbage Collection Support17 Multidimensional Subscript Operator  In the past, two options for accessing multidimensional

virtual functions  union, try/catch, dynamic_cast, typeid  allocations  constexpr string & vector  Concurrency Changes  Atomic Smart Pointers  Joining & Cancellable Threads  The C++20 Synchronization iterator pair, but does not replace them  Why ranges?  Provide nicer and easier to read syntax: vector data { 11, 22, 33 }; sort(begin(data), end(data)); ranges::sort(data);  Eliminate mismatching begin/end integers  Pipelining: Views can be chained using pipes  |13 Ranges  Example of chaining views: vector data { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 }; auto result { data | views::filter([](const auto& value)

cpu std::vector x(N); std::vector y(N); // … // gpu // ??? // ??? // … 15 |• Added in C++17: • std::pmr::memory_resource • std::pmr::polymorphic_allocator • std::pmr::vector • std: er_resource • … std::pmr 16 |// gpu unified_memory_resource mem; std::pmr::vector x(N, &mem); std::pmr::vector y(N, &mem); // … Memory Allocation 17 |struct unified_memory_resource mem; std::pmr::vector x(N, &mem); std::pmr::vector y(N, &mem); // … Memory Allocation 21 |Avoid References to Objects Not in Unified Memory void add_cpu( int n, vector const&

этим делать 03 3 Impala Spark SQL Presto/Trino Drill Actian Vortex Kylin Kudu MonetDB Actian Vector Actian Matrix Redshift Greenplum OmniSci (mapD) Brytlyt HyPER Pinot kdb+ Shakti MemSQL (SingleStore) запросов с использованием GPU • Интеграция с ML & AI. Обработка графов • Batch jobs • Data Hub Support For Semistructured Data 27 JSO data type: CREATE TABLE games (data JSON) ENGINE = MergeTree; merge • Data is stored in columnar format: columns and subcolumns • Query nested data naturally Support For Semistructured Data 28 Example: NBA games dataset CREATE TABLE games (data String) ENGINE

https://github.com/parallel101/course 上期回顾： https://www.bilibili.com/video/BV1qF411T7sd 课程安排 1. vector 容器初体验 & 迭代器入门 (BV1qF411T7sd) 2. 你所不知道的 set 容器 & 迭代器分类 ( 本期 ) 3. string ， string_view ， const char 9. allocator ，内存管理与对象生命周期 set 和 vector 的区别 • 都是能存储一连串数据的容器 。 • 区别 1 ： set 会自动给其中的 元素从小到大排序，而 vector 会保持插入时的顺序。 • 区别 2 ： set 会把重复的元素 去除，只保留一个，即去重。 • 区别 3 ： vector 中的元素在内 存中是连续的，可以高效地按 索引随机访问， set set 则不行。 • 区别 4 ： set 中的元素可以高 效地按值查找，而 vector 则 低效。 set 的排序： string 会按“字典序”来排 • set 会从小到大排序，对 int 来 说就是数值的大小比较。那么对 字符串类型 string 要怎么排序 呢？ • 其实 string 类定义了运算符重 载 < ，他会按字典序比较两个 字符串。所谓字典序就是优先比 较两者第一个字符（按

直接读写，避免了从主内存读写的超高延迟。 • 下次课会进一步深入探讨访存优化，详细剖析 这个案例，那么下周六 14 点敬请期待。 第 6 章：并发容器 std::vector 扩容时会移动元素 • std::vector 内部存储了一个指针，指向一段容量 capacity 大于等于其 size 的内存。 • 众所周知， push_back 会导致 size 加 1 ，但 当他看到容量 就不需要动态扩容，从 而避免了元素被移动造成指针和迭代器失 效。 不连续的 tbb::concurrent_vector • std::vector 造成指针失效的根本原因在于他 必须保证内存是连续的，从而不得不在扩容 时移动元素。 • 因此可以用 tbb::concurrent_vector ，他不 保证元素在内存中是连续的。换来的优点是 push_back 进去的元素，扩容时不需要移动 tbb::concurrent_vector 还是一个多 线程安全的容器，能够被多个线程同时并 发地 grow_by 或 push_back 而不出错 。 • 而 std::vector 只有只读的 .size() 和 [] 运算符是安全的，且不能和写入的 push_back 等一起用，否则需要用读写锁 保护。 不建议通过索引随机访问 • 因为 tbb::concurrent_vector 内存不连续

封装 std::vector 的秘密：第二模板参数 • 你知道吗？ std::vector 作为模板类，其实有两个模板参数： std::vector • 那为什么我们平时只用了 std::vector 呢？因为第二个参数默认是 std::allocator 。 • 也就是 std::vector 等价于 std::vector> 接口 • vector 会调用 std::allocator 的 allocate/deallocate 成员 函数，他又会去调用标准库的 malloc/free 分配和释放内存空间 （即他分配是的 CPU 内存）。 • 我们可以自己定义一个和 std::allocator 一样具有 allocate/deallocate 成员函数的类，这样就可以“骗过” vector ， 让他不是在 ，因为他提升了标准库的泛用性。 进一步：避免初始化为 0 • vector 在初始化的时候（或是之后 resize 的时候）会调用所 有元素的无参构造函数，对 int 类型来说就是零初始化。然而 这个初始化会是在 CPU 上做的，因此我们需要禁用他。 • 可以通过给 allocator 添加 construct 成员函数，来魔改 vector 对元素的构造。默认情况下他可以有任意多个参数，而 如果没有参数则说明是无参构造函数。

C++20 作为扩展阅读。 C++ 有哪些面向对象思想？ C++ 思想：封装 比如要表达一个数组，需要：起始地址指针 v ，数组大小 nv 将多个逻辑上相关的变量包装成一个类 因此 C++ 的 vector 将他俩打包起来，避免程序员犯错 封装：不变性 比如当我要设置数组大小为 4 时，不能只 nv = 4 还要重新分配数组内存，从而修改数组起始地址 v 常遇到：当需要修改一个成员时，其他也成员需要被修改，否则出错 () 强制转换。 • 否则 show(80) 也能编译通过！ • 所以，如果你不希望这种隐式转换， • 请给单参数的构造函数加上 explicit 。 • 比如 std::vector 的构造函数 vector(size_t n) 也是 explicit 的。 explicit 对多个参数也起作用！ • 多个参数时， explicit 的作用体现在禁止 从一个 {} 表达式初始化。 动生成。其他函数同理。 恭喜：你已经基本学废构造函数啦！ • 《基本学废》！接下来着重介绍一下全家桶里的函数。 构造函数！ 编写我们自己的 vector 类！ 看来 vector 也不过如此！让我们自己实现一个 Vector 类试试看 吧 It works! 这个 Vector 类有哪些问题？ 三五法则：规则类怪谈 1. 如果一个类定义了解构函数，那么您必须同时定义 或删除拷贝构造函数和拷贝赋值函数，否则出错。