C의 배열과 벡터: 성능이 실제로 중요한 경우는 언제입니까?

C에서 배열과 벡터의 성능 차이

C 데이터 구조로 작업할 때 많은 개발자는 배열 사용을 피하라는 권장 사항을 접했을 수 있습니다. , 언어의 기본 데이터 구조로도 사용됩니다. 이 기사에서는 기본 C 배열을 표준 라이브러리 컨테이너, 특히 std::벡터와 비교하여 이 제안이 성능에 미치는 영향을 살펴봅니다.

C 배열의 한 가지 문제는 동적으로 사용할 때 수동 메모리 관리가 필요하므로 C 배열을 사용할 때 발생합니다. 크기를 추적하고 배열을 삭제 및 관리하면 코드에 불필요한 오버헤드가 추가될 수 있습니다. 또한 범위 확인이 부족하고 포인터로 전달될 때 크기 정보가 손실되므로 스택에서 배열을 사용하는 것은 권장되지 않습니다. 이러한 경우에는 C 배열을 클래스에 캡슐화하여 크기와 반복 기능을 제공하는 std::array를 사용하는 것이 더 좋습니다.

그러나 std::벡터를 기본 C 배열과 비교할 때 성능 격차가 무시할 수 있습니다. 기본 인덱싱, 역참조 및 증분 작업을 위해 생성된 어셈블리 코드를 자세히 살펴보면 벡터에 대한 이러한 작업이 본질적으로 배열의 작업과 동일하다는 것을 알 수 있습니다. 이러한 작업에는 두 데이터 구조 모두에 대해 동일한 방식으로 수행되는 메모리 액세스 및 포인터 조작이 포함됩니다.

새 객체와 클래스가 아닌 객체 또는 사용자 정의 생성자가 없는 클래스가 있는 배열을 할당하면 다음과 같은 이점을 얻을 수 있다는 점에 주목할 가치가 있습니다. std::Vectors에 비해 몇 가지 성능 이점이 있습니다. 이는 std::Vectors가 생성 시 모든 요소를 ​​기본값(예: 정수의 경우 0)으로 초기화하기 때문입니다. 요소에 초기값이 필요하지 않은 경우 배열을 직접 사용하는 것이 약간 더 효율적일 수 있습니다. 그러나 대부분의 상황에서 성능 차이는 미미합니다.

궁극적으로 배열과 std::벡터 사이의 선택은 애플리케이션의 특정 요구 사항에 따라 달라집니다. 동적 메모리 할당과 수동 관리가 필요한 경우 std::Vectors가 더 편리하고 안전한 접근 방식을 제공합니다. 동적 기능이 필요 없는 정적 배열의 경우, 네이티브 C 배열은 특히 비클래스 객체와 초기 값이 필요하지 않은 사용자 정의 생성자가 없는 클래스의 경우 여전히 효율적인 옵션이 될 수 있습니다.

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