C++：为 std::vector 分配内存，然后并行初始化其元素

Question

我有一个用例，用于创建一个包含许多元素的std::vector ，每个元素都是一个简单但非原始的类型（POD 结构）。 向量和类型足够大/复杂，在下面，

std::vector<U> v;
v.resize(1000000000);
for(size_t i=0;i<v.size();++i){/* initialize v[i] */}

resize调用明显缓慢。 这很浪费，因为resize是默认初始化所有这些条目，然后我在循环中进行并将它们全部设置为正确/有用的值。

我想做的是为向量分配所有内存，但不初始化任何条目，然后并行执行并初始化所有条目，例如使用 OpenMP

std::vector<U> v;
v.reserve(1000000000);
#pragma omp parallel for
for(size_t i=0;i<v.size();++i){/* initialize v[i] */}

但是， reserve实际上并没有改变v的大小，所以我必须在我的循环中继续执行push_back ，这不会保持元素的正确顺序（这在我的用例中很重要）； 我真的很想在我的循环体中写一些类似v[i] = ...东西。

有没有办法在不初始化任何元素的情况下分配/“初始化”一个向量，然后并行填充/初始化所有元素？

Answer 1

您的选择是：

• 用替代品（例如uvector ）替换std::vector
• 使用某种库无需初始化即可调整大小，例如 Facebook 的UninitializedMemoryHacks 。

执行调整大小后，您可以按常规方式使用 OpenMP。

Answer 2

这取决于你的类型 U 的默认构造函数。如果默认构造函数很便宜，你就不太可能获得并行化它的任何东西。

struct U {
   int a, b, c;
   U():a(0), b(1), c(2) {}
};

如果你的默认构造函数很昂贵，那么将它分成两部分会更有意义：一个用于默认初始化，一个用于实际初始化的函数。

struct U {
   vector<int> a;
   U() {}
   void init(int n) { a.resize(n); }
};

在这两种选择中，对向量的常规调整大小或分配调用都很难被击败。

如果您确实打算以这种方式做事，则可以对数组使用 reinterpret_cast。 这样，就不会调用默认构造函数。

U * u_array = reinterpret_cast<U*>(malloc(100*sizeof(U)));

我强烈建议不要使用最后一个选项。