日更系列：STD容器的push_back为什么会比[]慢

最近在分析算子的火焰图数据，发现了比较多的std::vector::push_back操作，想着这里是否也可以优化一把。

必须了解几个事实。vector的容量（内存）永远不会减少，即使调用 clear 方法，除非使用swap 方法。（C++11 语言提供了shrink_to_fit方法修复。）STL vector的另一个棘手问题是有很多方法可以构建。可以用 new或者push_back。

那么这些有啥区别呢?

push_back除了把数据push进容器，还会对容器内存size大小做边界检查。如果容器没有空间储存新的元素，还会对容器内存进行一次扩容。我门都知道扩容是容器去系统找一份更大的内存地址，然后把元素拷贝过去。所以这里经常会用reserver去预分配内存，避免扩容操作。而操作符operator[]只是做一些地址寻找，然后在地址上填充数据。看起来不是很安全。

而且这里即时用reserver保留了空间，push_back也会进行额外的条件检查，而这种检查是operator[]不会有的。此外，而且push_back增加size值（reserve 只设置capacity），因此每次都会更新。

简而言之，push_back做的比做的多operator[]——这就是为什么它更慢（更准确）。

这里stackoverflow线程还讨论更多的扩展点，一个比较有意思的地方就是相比于单纯的new之后执行operator[]，额外进行一次memset竟然会减少之后的处理时间。这跟系统内存页管理机制有关系。https://stackoverflow.com/questions/20168051/why-push-back-is-slower-than-operator-for-a-previously-allocated-vector

这里的代码也做了相应的修改。在预先知道要插入元素数量的前，事先做resize操作，然后使用operator[]。当然并不能说一定能达到明显的系统优化，但是至少对这个函数来说，有改进了一些。