Re[4]: Как устроен queue?
От: TailWind  
Дата: 26.03.23 10:08
Оценка:
Вроде всё понял

Спасибо большое всем ответившим!
Re[3]: Как устроен queue?
От: 3V Россия  
Дата: 26.03.23 19:37
Оценка: 1 (1)
Здравствуйте, TailWind, Вы писали:

TW>Непонятно. Что он даёт?

Дает интерфейс.

TW>Почему нельзя list вместо него использовать?

Можно использовать.
А можно не использовать.
А можно вектор. А можно дек.

Вместе с типом тащится его специфика.
Вместе с типом контейнера тащится:
— его специфика управления памятью (его аллокатор);
— специфика доступа к элементам (интерфейс, категории итераторы, complexity);
— всякое другое вроде специфики инвалидации итераторов, thread safety, и т.д.

TW>Для чего лишняя сущность?

Это адаптер.
Он определяет интерфейс. Скрывает детали.

Грубо говоря если это очередь, то у тебя должны быть push и pop,
но не должны быть push_front/back, pop_front/back и не должно
быть всяких там at, оператора[], итераторов и прочего.
Потому что применение других методов контейнера может
сломать инвариант очереди.
Отредактировано 26.03.2023 19:48 3V . Предыдущая версия .
Re[5]: Как устроен queue?
От: AleksandrN Россия  
Дата: 26.03.23 21:05
Оценка: +1
Здравствуйте, TailWind, Вы писали:

TW>Вот чем queue или deque


https://stackoverflow.com/questions/6292332/what-really-is-a-deque-in-stl

отличается от list, я не понимаю

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%B2%D1%8F%D0%B7%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D1%81%D0%BF%D0%B8%D1%81%D0%BE%D0%BA
Re[4]: Как устроен queue?
От: TailWind  
Дата: 27.03.23 08:43
Оценка:
Я для себя понял так
Поправьте меня, если не верно

queue — не имеет внутренней структуры. Это просто обёртка над deque

В качестве FIFO:

— deque хорошо для мелких данных для экономии памяти
— list хорошо для больших блоков данных. Так как выигрывает по скорости
Отредактировано 27.03.2023 8:46 TailWind . Предыдущая версия .
Re[5]: Как устроен queue?
От: watchmaker  
Дата: 27.03.23 12:27
Оценка: +1
Здравствуйте, TailWind, Вы писали:

TW>- list хорошо для больших блоков данных. Так как выигрывает по скорости


Не выигрывает.

list — структура данных, главное достоинство которой — поддерджка быстрой операции splice. И операций, реализующихся через splice, — вставку и удаление элементов из середины контейнера, например.
Всё остальное в list плохо по сравнению с deque.

Так как для queue splice не нужен, то все достоинства list не используются, а все недостатки сохраняются (бóльшие накладные расходы по памяти, частые вызовы аллкатора, фрагментация памяти, большое число кеш-промахов).


Почти единственный вариант, когда list может быть оправдан для queue, — это когда хочется зачем-то гарантировать маленькие аллокации под элементы, так как deque аллоцирует блоками и не предоставляет интерфейса для настройки их размера.
Это какие-то вырожденные случаи, когда, например, есть миллионы очередей, в каждой из которой находится не больше одного элемента, и хочется сэкономить память ценой более медленной работы.
Re[2]: Как устроен queue?
От: Maniacal Россия  
Дата: 27.03.23 13:20
Оценка:
Здравствуйте, rg45, Вы писали:

R>А это как раз и зависит от того, какой используется underlying container. Когда по умолчанию используется std::deque, то при добавлении (но не при удалении) элемента могут происходить релокации и элементы очереди могут перемещаться или копироваться, все итераторы инвалидируются


я когда-то давно наткнулся в литературе на safe-итераторы, которые не инвалидируются, обрадовался, потом не смог даже нагуглить про существование оных. Понятно, что самому написать можно.
Re[6]: Как устроен queue?
От: TailWind  
Дата: 27.03.23 13:44
Оценка:
W>это когда хочется зачем-то гарантировать маленькие аллокации под элементы, так как deque аллоцирует блоками

Сам элемент, например, если много весит

Для list<vector<UCHAR>> кэширование и 2 указателя как накладные расходы, не играют роли
Отредактировано 27.03.2023 13:46 TailWind . Предыдущая версия .
Re: Как устроен queue?
От: Кодт Россия  
Дата: 27.03.23 16:03
Оценка: 18 (3) +1
Здравствуйте, TailWind, Вы писали:

TW>Или какой контейнер лучше использовать? (чтобы не было перекопирования элементов)


Внезапно, есть такая штука, как семантика перемещения!
И у вектора она дешёвая.
И у контейнеров, выполняющих переаллокацию (то есть, у того же вектора) — происходит не копирование, а перемещение элементов.
Поэтому можно немножко расслабиться по поводу того, что у тебя элементы — это гигантские vector<UCHAR>. Если всё сделаешь аккуратно, там не будет копирования этих самых гигантских массивов.

deque вообще не перемещает элементы, если не делать вставки-удаления из середины.
По части расхода памяти — list самый избыточный, затем идёт deque (который устроен, как вектор векторов), ну и наконец, собственно vector.

Если очередь короткая, то можно повыбирать между vector, deque и какими-нибудь кольцевыми буферами (их нет в стандартной библиотеке, но можно взять готовый https://www.boost.org/doc/libs/master/doc/html/circular_buffer.html или самому наколхозить, если не лень)
Если очередь длинная, то лучше взять deque, он не будет заниматься сдвигом элементов.
list — во всех случаях проигрывает, потому что он жрёт память. forward_list — чуть дешевле.

А теперь отвечу на вопрос, зачем нужен именно queue.

1) пишешь код, в котором фигурирует std::queue<T>, где T — это твои std::vector<UCAHR>
2) профилируешь его
3) если видишь, что операции push/pop оказались узким местом, то заменяешь std::queue<T> на std::queue<T, another_underlying_container<T>> (экспериментируешь там со списком, кольцевым буфером, рукодельным деком)
4) если видишь, что очередь (больше) не является узким местом, то не паришь себе голову.

Вся выгода тут в том, что, меняя контейнер у адаптера, ты не меняешь весь клиентский код.
Но, конечно, можешь с самого начала написать код работы с очередью, где вместо push/pop будет push_back/pop_front.
Перекуём баги на фичи!
Re[2]: Как устроен queue?
От: T4r4sB Россия  
Дата: 27.03.23 17:15
Оценка:
Здравствуйте, Кодт, Вы писали:

К>Если очередь короткая, то можно повыбирать между vector, deque и какими-нибудь кольцевыми буферами


А очередь на основе вектора понимает, что если ты вытащил элемент из начала, то не обязательно весь хвост сдвигать каждый раз?
Re[2]: Как устроен queue?
От: rg45 СССР  
Дата: 27.03.23 17:19
Оценка:
Здравствуйте, Кодт, Вы писали:

К>Внезапно, есть такая штука, как семантика перемещения!

К>И у вектора она дешёвая.

Только вот вектор не совсем подходит по требованиям underlying контейнера ввиду отсутсвия у него функции-члена pop_front (который используется внутри queue::pop). Конечно, этот недостаток можно без особого труда восполнить собственными силами, тем не менее, дополнительное телодвижение сделать нужно.
--
Не можешь достичь желаемого — пожелай достигнутого.
Отредактировано 28.03.2023 7:14 rg45 . Предыдущая версия .
Re[3]: Как устроен queue?
От: rg45 СССР  
Дата: 27.03.23 17:21
Оценка:
Здравствуйте, T4r4sB, Вы писали:

TB>А очередь на основе вектора понимает, что если ты вытащил элемент из начала, то не обязательно весь хвост сдвигать каждый раз?


А она и не вытащит — ввиду отстустствия у вектора pop_front — это нужно допиливать самому. И тут уже все будет зависеть от того, как будет утсроен этот самый pop_front, ну и весь этот контейнер.
--
Не можешь достичь желаемого — пожелай достигнутого.
Отредактировано 27.03.2023 19:48 rg45 . Предыдущая версия . Еще …
Отредактировано 27.03.2023 17:31 rg45 . Предыдущая версия .
Re[3]: Как устроен queue?
От: Кодт Россия  
Дата: 27.03.23 23:16
Оценка:
Здравствуйте, T4r4sB, Вы писали:

TB>А очередь на основе вектора понимает, что если ты вытащил элемент из начала, то не обязательно весь хвост сдвигать каждый раз?


Конечно, не понимает. Потому что queue<T,Container>.pop = Container.pop_front.
А стандартная реализация вектора резервирует место только в хвосте — и поэтому сдвигает всё при удалении из головы.

Если хочется, то можно написать рукодельный вектор, который будет оставлять пустое место в голове.
Только надо продумать правила реаллокации. Например, если в хвосте место кончилось, то в каких случаях надо увеличивать размер хранилища, а в каких — сдвинуть всё в голову.

Чистого кодинга там, думаю, на пару часов. Ещё день — на юниттесты и отладку.
Если упороться по всевозможным сочетаниям Copy/Move Constructible/Assignable — то ещё день уйдёт. Это я пессимистичную оценку даю.

Но опять-таки, мы же не знаем характерный размер очереди у ТС.
Если очередь из десятка векторов (пусть каждый из которых по стопятьсот значений), то сдвиг хвоста — "это не проблемы, а расходы".
И затраты на дек (который гарантированно будет выделять-удалять блоки на куче, хоть и не на каждую операцию) могут оказаться даже дороже.
Профилировать надо!
Перекуём баги на фичи!
Re[3]: Как устроен queue?
От: Кодт Россия  
Дата: 27.03.23 23:21
Оценка: +1
Здравствуйте, rg45, Вы писали:

К>>Внезапно, есть такая штука, как семантика перемещения!

К>>И у вектора она дешёвая.

R>Только вот вектор не совсем подходит по требованиям underlying контейнера в виду отсутсвия у него функции-члена pop_front (который используется внутри queue::pop). Конечно, этот недостаток можно без особого труда восполнить собственными силами, тем не менее, дополнительное телодвижение сделать нужно.


Ой, точно. Давненько не заглядывал в справочник
Что, однако, не мешает наколхозить.
pop_front() = erase(begin()).

Можно хакнуть STL и сделать специализацию queue<T, vector<T>>.
Перекуём баги на фичи!
Подождите ...
Wait...
Пока на собственное сообщение не было ответов, его можно удалить.