在C ++ std :: unordered_map中预分配存储桶

Question

我正在使用来自gnu ++ 0x的std::unordered_map来存储大量数据。 我想为大量元素预分配空间，因为我可以绑定使用的总空间。

我想做的是致电：

std::unordered_map m;
m.resize(pow(2,x));

x是已知的。

std::unordered_map不支持此功能。 如果可能的话，我宁愿使用std::unordered_map ，因为它最终将成为标准的一部分。

其他一些限制：

需要可靠的O（1）访问和地图突变。 所需的哈希和比较功能已经是非标准的，并且有些昂贵。 O（log n）突变（与std::map ）太昂贵了。

->昂贵的哈希和比较也使基于摊销的增长方式过于昂贵。 每个额外的插入都需要这些函数进行O（n）个操作，这会导致算法的运行时间增加一个二次项，因为指数存储需求需要O（n）增长。

Answer 1

m.rehash(pow(2,x));

如果pow(2, x)是您要预分配的存储桶数。 你也可以：

m.reserve(pow(2,x));

但是现在pow(2, x)是您计划插入的元素数。 这两个函数除了预分配存储桶外什么都不做。 他们不插入任何元素。 它们都打算完全用于您的用例。

注意：不保证您会获得确切的pow(2, x)桶。 一些实现将仅使用数量为2的幂的存储桶，其他实现将仅使用素数的存储桶。 还有一些将仅使用质数的子集作为存储桶的数量。 但是无论如何，实现应接受您所希望的存储桶数量的提示 ，然后在内部向上舍入到下一个可接受的存储桶数量。

这是最新（N4660）用于指定rehash参数的精确措辞：

a.rehash(n) ： 后置条件： a.bucket_count() >= a.size() / a.max_load_factor() and a.bucket_count() >= n 。

load_factor()置条件确保bucket()_count() >= n ，并且load_factor()保持小于或等于max_load_factor() 。

随后，根据rehash(n)定义了reserve(n) rehash(n) ：

a.reserve(n) ：与a.rehash(ceil(n / a.max_load_factor())) 。

Answer 2

我认为无序映射具有预先分配的内存并不重要。 STL预期为O（n）摊销的插入时间。 在我看来，要省去编写自己的分配器的麻烦，直到您知道这是代码的瓶颈。

Answer 3

我建议为std::unordered_map编写自己的分配器，该分配器完全按照您想要的方式分配内存。

Answer 4

构造函数根据http://en.cppreference.com/w/cpp/container/unordered_map/unordered_map采用参数“ size_type bucket_count”

因此，执行示例代码所说的最简单的方法是：

std::unordered_map m{ pow(2,x) };

这将更加有效，因为它不确定在构造上将保留多少个存储桶，否则，当您随后调用reserve时，它可能必须先分配然后再分配。

Answer 5

我认为，仅在事先知道映射值将占用多少内存的情况下，重新哈希和保留两者才能起作用。 如果映射值很复杂或大小动态变化（例如，向量），则需要自己的实现。 例如，如果您的内存大小允许，则可以保留可能碰巧存在的最大容器。