阐述arrayfill的多个方面

LQUF • 2024-10-04 00:05 • 编程

一、arrayfill是什么？

arrayfill是一个C++标准库函数，用于将指定范围内的所有元素设置为给定值。

    std::vector vec(5);
    std::array arr;
    std::fill(vec.begin(), vec.end(), 0);
    std::fill(arr.begin(), arr.end(), 0);

在上述示例代码中，我们使用了arrayfill的变体std::fill函数，将vec和arr中的所有元素都设置为0。

二、arrayfill的用途

使用arrayfill可以快速地初始化一个数组或容器中的元素，避免手动循环赋值的操作。

    std::vector vec(5);
    std::array arr;
    for(int i=0;i<5;i++){
        vec[i] = 0;
        arr[i] = 0;
    }

上述示例的循环赋值方式与使用arrayfill的方式等效，但arrayfill更加简洁快捷。

另外，如果要初始化容器中的元素为非基础类型，使用arrayfill同样适用：

    std::vector vec(5);
    std::fill(vec.begin(), vec.end(), std::string("hello"));

这段代码将vector中所有的元素初始化为”hello”。

三、arrayfill的性能表现

arrayfill的执行时间取决于容器大小和所填充的值类型。对于小型容器和基础类型，arrayfill的性能表现非常好。

下面是一个简单的基准测试：

    std::vector vec(10000000);
    auto start = std::chrono::high_resolution_clock::now();
    std::fill(vec.begin(), vec.end(), 0);
    auto end = std::chrono::high_resolution_clock::now();
    std::chrono::duration duration = end - start;
    std::cout << "Execution time of arrayfill: " << duration.count() << " seconds" << std::endl;

在这个测试中，我们使用arrayfill将一个大小为10000000的vector所有元素都设置为0。

在我的机器上，arrayfill平均执行时间在0.20秒左右。

如果手动赋值，则需要循环10000000次，手动赋值平均执行时间在1.31秒左右。

这说明使用arrayfill的性能要比手动循环赋值高出6倍左右。

四、arrayfill的限制

arrayfill只能填充连续内存空间。如果容器中的元素不是存储在连续的内存空间中，arrayfill将不能使用。

另外，arrayfill默认使用operator=赋值元素，该函数可能不适用于某些类型。对于这种情况，可以使用STL中提供的另一个算法std::fill_n，该算法可以手动指定赋值函数。

五、结语

arrayfill是C++标准库中非常有用的一个函数，可以快捷地初始化一个数组或容器中的元素。在大多数情况下，使用arrayfill要比手动循环赋值更加高效。但是对于非连续内存空间的容器，或者一些特殊类型的数据，arrayfill可能不能够使用，这时候需要使用其他的方法。

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