C++ 自身函数的性能测试与比较

对 c++++ 自身字符串操作函数的性能测试显示：std::string::size() 性能最佳，用于获取字符串长度。std::string::find() 性能次优，用于查找子字符串。std::string::insert() 性能较差，用于插入子字符串。std::string::erase() 性能垫底，用于删除子字符串。

C++ 自身函数的性能测试与比较

前言

C++ 提供了丰富的函数库，提升了开发效率的同时，了解这些函数的性能表现至关重要。本文将通过实战案例，对 C++ 自身函数的性能进行测试和比较。

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实战案例

我们将比较以下几种对字符串进行操作的函数：

• std::string::size()：获取字符串长度
• std::string::find()：查找子字符串
• std::string::insert()：插入子字符串
• std::string::erase()：删除子字符串

测试环境

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下载

• 编译器：Visual Studio 2019
• 操作系统：Windows 10
• CPU：Intel Core i7-1165G7
• 内存：16GB

测试方法

我们创建了一个字符串列表，其中包含不同长度的字符串。对于每个函数，我们测量处理字符串列表所花费的时间。

代码实现

#include 
#include 
#include 

using namespace std;

int main() {
  // 创建字符串列表
  vector strings;
  for (int i = 0; i < 100000; i++) {
    strings.push_back("This is a test string " + to_string(i));
  }

  // 测试 std::string::size()
  auto start = chrono::high_resolution_clock::now();
  for (const auto& str : strings) {
    str.size();
  }
  auto end = chrono::high_resolution_clock::now();
  cout << "std::string::size(): " << chrono::duration_cast(end - start).count() << "μs" << endl;

  // 测试 std::string::find()
  start = chrono::high_resolution_clock::now();
  for (const auto& str : strings) {
    str.find("test");
  }
  end = chrono::high_resolution_clock::now();
  cout << "std::string::find(): " << chrono::duration_cast(end - start).count() << "μs" << endl;

  // 测试 std::string::insert()
  start = chrono::high_resolution_clock::now();
  for (auto& str : strings) {
    str.insert(0, "prefix-");
  }
  end = chrono::high_resolution_clock::now();
  cout << "std::string::insert(): " << chrono::duration_cast(end - start).count() << "μs" << endl;

  // 测试 std::string::erase()
  start = chrono::high_resolution_clock::now();
  for (auto& str : strings) {
    str.erase(0, 7);
  }
  end = chrono::high_resolution_clock::now();
  cout << "std::string::erase(): " << chrono::duration_cast(end - start).count() << "μs" << endl;

  return 0;
}

测试结果

结论

测试结果表明，std::string::size() 的性能最佳，而 std::string::insert() 的性能最差。这与我们的预期相符：size() 仅获取字符串长度，而 insert() 需要重新分配内存。

了解 C++ 自身函数的性能特征，可以帮助我们针对特定应用场景选择最合适的函数，从而提升程序的性能。