c++ - 数组的累积乘积：std::accumulate vs loop

问题描述

假设我想计算k数组第一个元素的累积乘积。

int arr[8] = {3, 5, 7, 4, 8, 9, 1, 2};
int k = 3;

就性能而言，哪一个是最佳选择？

选项1.普通for循环

int result = 1;
for (size_t i = 0; i < k; ++i) {
    result *= arr[i];
}

选项 2. 累积

result = std::accumulate(std::begin(arr),
                         std::begin(arr) + k,
                         1,
                         [](const int& x, const int &y) { return x*y; });

我对k较小的情况特别感兴趣，例如k = 3或k = 4. 在这种情况下，花哨的 C++11 做事方式真的值得吗？

标签： c++accumulate

简短的回答：使用算法而不是手写循环与性能无关！你可以在这里看到一个可能的实现。您会注意到它只是一个循环，您也可以自己编写。

更好的比较是手写循环与：

auto result = std::accumulate(std::begin(arr),
                              std::begin(arr) + k,
                              1,
                              std::multiplies<>{});

这等效于手写循环，不需要 C++11（仅适用于auto,std::begin和std::end, 并且std::multiplies<>需要 C++14，但在您使用之前std::multiplies<int>）。

该算法的优点是表现力和可读性。您不能为循环命名，而算法名称则说明了它的作用。二元运算符和初始值也更容易替换。初始值不一定与元素的类型相同，返回类型accumulate是从中推导出来的。如果您想将更多值相乘并避免溢出，您只需将替换1为1L。如果您后来决定不想相乘，而是相加，则只需替换std::multiplies为std::plus. 对于手写循环，这种重构需要深入细节并考虑整个循环，而不是只更改您想要更改的一个细节。除此之外，哪个“更好”是基于意见的。如果有的话，性能方面不会有太大的差异。

请注意，C++11 和 C++14 带来的变化不仅仅是“花哨”。在 C++11 之前，调用看起来像这样：

int result = std::accumulate(arr,                        // <- int
                             arr + k,
                             1,                          // <- int
                             std::multiplies<int>{});    // <- int

这里用于结果的类型出现了 3 次，这使得上面关于轻松替换初始值的类型的观点没有意义。随之而来的变化auto和带有模板的函子operator()不是关于花哨的，而是它们显着减少了犯错的机会。

TL;博士

对于像你这样简单的循环，我可能会使用手写循环。它清晰易读，任何花哨的算法都不太可能使其性能更高。

c++ - 数组的累积乘积：std::accumulate vs loop

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