为什么我的 c++ 排序 function 比我的 c# 排序 function 慢这么多？

Question

我是c++的新手，但我确实有其他面向 object 的编程语言的经验。

我试图按字母顺序对我拥有的文件中的行进行排序，该文件大约有 5300 行。 我最初在c++中编写程序用于练习，但很好奇它对我的主要语言c#的表现如何。

令我惊讶的是，我的c++ function 需要 18-20 秒执行的相同排序算法在c#中不到 3 秒就完成了。

鉴于我是c++的新手（一般来说不是一个非常有经验的程序员），我确信这一定是我写东西的方式的错误。

综上所述，我知道可以使用更快的排序方法。 但是，这两个程序都使用相同的算法，所以我不明白性能差距很大的原因。

我会注意到我已经尝试将数据转换为数组而不是vector ，但是对数组进行排序只持续快了大约 3 秒（总共大约 15 秒而不是 18 秒）。

我究竟做错了什么？ 任何/所有帮助表示赞赏！

下面是c++：

void select_sort_alphabetical(std::vector<std::string> _vector)
{
    std::cout << "<< SORTING... >>" << "\n\n";

    int char_index, i, j, size = _vector.size(), loop_iterations = 0;
    char char1, char2;
    std::string temp;
    
    // Iterate through all lines
    for (i = 0; i < (size - 1); i++)
    {
        for (j = (1 + i); j < size; j++)
        {
            char_index = 0;

            char1 = _vector[i][char_index]; // Getting first character of each line
            char2 = _vector[j][char_index];
            
            // While the letters to be compared are the same, move onto the next character
            while (char1 == char2)
            {
                char_index++;
                char1 = _vector[i][char_index]; // Setting chars to the next characters in each line
                char2 = _vector[j][char_index];
            }
            // Once the characters are different - if line x.ascii_code greater than line x+1.ascii_code...
            if (_vector[i][char_index] > _vector[j][char_index]) // comparing characters
            {
                // Swapping places
                temp = _vector[i];
                _vector[i] = _vector[j];
                _vector[j] = temp;
            }
            loop_iterations++;
        }
    }

    //print_lines_from_vect(_vector);

    // Clearing contents of vector and freeing up memory (trying to, anyway)
    _vector.clear();
    _vector.shrink_to_fit();

    std::cout << "\nIterations: " << loop_iterations << "\n";
}

这是 c#：

public static string[] select_sort_alphabetical(string[] lines, ref int loop_iterations)
        {
            Console.WriteLine("<< SORTING... >>");

            // Iterate through all lines
            for (int i = 0; i < (lines.Length - 2); i++)
            {
                for (int j = (1 + i); j < (lines.Length); j++)
                {
                    int char_index = 0;

                    char char1 = lines[i][char_index]; // Getting first character of each line
                    char char2 = lines[j][char_index];

                    // While the letters to be compared are the same, move onto the next character
                    while (char1 == char2)
                    {
                        char_index++;
                        char1 = lines[i][char_index];
                        char2 = lines[j][char_index];
                    }
                    // Once the characters are different - if line x.ascii_code greater than line x+1.ascii_code...
                    if (lines[i][char_index] > lines[j][char_index]) // comparing characters
                    {
                        // Swapping places
                        string temp = lines[i];
                        lines[i] = lines[j];
                        lines[j] = temp;
                    }
                    loop_iterations++;
                }
            }
            return lines;
        }

Answer 1

如果不考虑语言之间的其他差异，您的算法会变慢的原因之一是换行：

// Swapping places
string temp = lines[i];
lines[i] = lines[j];
lines[j] = temp;

• 在c#中， string temp = original表示temp和original指向同一个字符串。 修改每个将反映在另一个。
• 在 c++ 中， string temp = original表示temp是一个新字符串。 修改一个不会修改另一个。

C++提供move class成员，允许新对象“窃取”原object的资源。

std:.swap ，为了交换对象，做一些像

string temp = steal(lines[i]);
lines[i] = steal(lines[j]);
lines[j] = steal(temp);

这是对真实机制的简化。

顺便说一句，如果你使用 swap，你会看到更快的调试，因为行交换在你的算法中是一个很大的成本。