c++性能深度挖掘——数组使用及配套测试记录

小灰灰 2021-12-13 04:06 88阅读 0赞

> 前言：数组是我们存储数据最常用的数据结构，如通信中发送和接收大量16进制数据；存储需要处理的时序数据等。数组的类型是多种多样的，如16进制类型，int类型，float或double类型（按照数据最大值范围还可加前缀short和long），字符串类型。数组也需要初始化为零或者其他，否则算法可能出错。有时也需要我们新建一个动态变化长度的数组。

基础1：新建一个一维数组

定义的一般形式为：类型 数组名\[常量表达式\];

例子：float num\[100\];

\*不允许对数组的大小做动态定义，常量表达式不可以包含变量。

\*数组线性存储，下标从0开始，因此使用时是num\[0\],num\[1\],……等方式。

\*数组定义不**初始化**会随机赋值，初始化为0的方法,float num\[100\]=\{0\}。或者memset(num,0,sizeof(num));这样可以初始化为任意的数，不仅是0。memset在头文件string.h里, 据说这样最快，我后期会测试一次。 OK，我更正一下，memset只对char类型有效，难怪在string.h里面。

从后续的测试结果来看，对于初始化为0的方法，直接定义时初始化和使用memset函数初始化效率差不多，而使用循环则速度差距非常大，大概有10倍的差距吧！所以尽量用内存操作的方式初始化。

基础2：新建一个二维数组

定义的一般形式为：类型 数组名\[常量表达式\]\[常量表达式\];

例子：float num\[100\]\[100\];

\*数据的存储形式，a\[0\]\[0\]->a\[0\]\[1\]->a\[0\]\[2\]->……->a\[1\]\[0\]->a\[1\]\[1\]->……

\*赋初始值,int a\[3\]\[4\]=\{ \{1,2\},\{5,6,7\},\{9\}\};等号右边每一个花括号内的花括号都代表一行，按照顺序赋值，其余赋值为0.

基础3：新建一个字符数组（字符数组和字符串是不一样的概念）

定义的一般形式为：char ch\[6\];

PS: 这里解释一下字符串,字符串是双引号括起来的字符序列，约定字符串的末尾以转义字符""作为结束标志。

使用字符串初始化：char ch\[5\]="abcd";

\*一个长度固定的字符数组可以存放不同长度的字符串。但由于字符串末尾有一个结束字符，所以得注意字符数实际长度是双引号内字符+1.

配套测试图文：[https://www.toutiao.com/i6711487530388161032/?group\_id=6711487530388161032][https_www.toutiao.com_i6711487530388161032_group_id_6711487530388161032]

测试时经验总结：

1.数组长度超过1百万，不能存储在栈上，容易内存溢出。存为全局变量，存在堆上；

内存分为栈内存，堆内存，全局区，常量区，代码区。

栈内存存储的都是局部变量。由操作系统管理，程序一旦离开作用域，就会释放变量。栈的大小有限制，常见的是1M或2M大小，因此非常容易超出；

堆内存存储的是对象，凡是new建立的都在堆中，堆内的数据由用户释放。堆的大小基本无限制，但得注意释放内存。

全局区存储的是全局变量和静态变量。

2.内存直接操作，是比赋值快的，使用循环的方式赋值，速度显著的慢；

函数有memcpy(),memmove(),memset()

void \*memcpy(void \*dst,void const \*src,size\_t length)

void \*memmove(void \*dst,void const \*src,size\_t length)，效率慢于memcpy，但可以处理拷贝的两端内存重叠的问题。

void \*memset(void \*a,int ch,size\_t length)，把从a开始的length个字节设置成字符值ch，可以初始化字符数组。

结果显示，操作内存也没快多少，快了1ms左右。