difference entre clear() et swap()

**r0d** · 28/10/2009, 13h13

Bonjour,

lorsque j'ai un conteneur (vector, set, map...), et que je veux le vider, j'ai pris l'habitude de faire un swap:

Code :

Sélectionner tout - Visualiser dans une fenêtre à part

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vector<int> mon_vecteur;
 
//... je remplis mon vecteur
 
vector<int>().swap( mon_vecteur ); // je vide le vecteur

Mais j'ai un doute soudain: quelle est la différence entre le swap ci-dessus et la fonction membre clear()?

ps: la seule "doc" aue j'arrive à trouver sur clear() est: "erase all the elements".

ps2: en fait, ce doute m'est venu parce que je dois optimiser un code et là je cherche à optimiser la moindre ligne.

**Goten** · 28/10/2009, 13h19

Erase/remove trick pour enlever d'un conteneur.

swap trick pour libérer la mémoire. (ie le conteneur reste en mémoire en fait au cas où tu le reconstruises après.)

swap trick :
vector<int>(foo).swap(foo).

**Mat007** · 28/10/2009, 13h19

Salut,

Je dirais que clear() ne libère pas la mémoire allouée alors que ton swap() va réinitialiser l'espace réservé à la valeur initiale.
Essaye de faire un capacity() après un clear()/swap( std::vector<...>() ) sur un vecteur avec pas mal d'éléments pour voir la différence ?

MAT.

**Goten** · 28/10/2009, 13h23

Ouai enfin, j'ai dis erase remove, mais bon, pour le vider tu fais un clear. Sa libère les objets mais pas la mémoire associé au vecteur lui même, (optimisation apparemment).
Pour la libérer vraiment t'as le swap trick.

(avec les déboires du server je me suis trompé dans ce que j'ai posté ^^).

**Arzar** · 28/10/2009, 13h24

Salut,
La différence c'est que clear() ne désalloue pas la mémoire. Par exemple pour un vecteur, un clear est très rapide, il détruit les objets et set le pointeur de taille au début du tableau. (size = 0, capacité = inchangé)

L'équivalent C++0x du swap trick serait :

Code :

Sélectionner tout - Visualiser dans une fenêtre à part

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v.clear();
v.shrink_to_fit() // ajuste la capacité, donc ici désalloue entièrement.

**JulienDuSud** · 28/10/2009, 13h31

Chez moi, la différence (en terme de perf) est nulle.

**r0d** · 28/10/2009, 13h44

Envoyé par Mat007

Salut,

Je dirais que clear() ne libère pas la mémoire allouée alors que ton swap() va réinitialiser l'espace réservé à la valeur initiale.
Essaye de faire un capacity() après un clear()/swap( std::vector<...>() ) sur un vecteur avec pas mal d'éléments pour voir la différence ?

MAT.

Oui c'est bien ça, tu as raison.

Envoyé par JulienDuSud

Chez moi, la différence (en terme de perf) est nulle.

Chez moi il y a de grosses différences, tant en debug qu'en release. Teste avec le code suivant par ex.:

Code cplusplus :

Sélectionner tout - Visualiser dans une fenêtre à part

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#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <vector>
#include <string>
#include <ostream>
 
#include "windows.h" // oué bon je sais... (mais j'ai pas boost d'installé là et je suis pressé :p )
 
using namespace std;
 
class PerfTimer
{
public:
	PerfTimer();
	~PerfTimer();
 
	static bool Init()
	{
		LARGE_INTEGER proc_freq;
 
		if ( !QueryPerformanceFrequency( &proc_freq ) ) 
			return false;
 
		frequency = 1.0 / proc_freq.QuadPart;
		return true;
	}
 
	void	Start() { QueryPerformanceCounter( &start ); }
 
	double	Stop()
	{
		QueryPerformanceCounter( &stop );
		return ( ( stop.QuadPart - start.QuadPart ) * frequency );
	}
 
	void	StopAndPrint( const std::string & message, std::ostream & ostr );
	{
		double duracion = Stop();
		ostr << message << duracion << " ms" << std::endl;
	}
 
private:
	static double	frequency;
	LARGE_INTEGER	start;
	LARGE_INTEGER	stop;
};
 
double PerfTimer::frequency = 0;
 
struct MyGenerate
{
	MyGenerate():counter(0){}
	int operator () () { return counter++; }
private:
	int counter;
};
 
int main()
{
	if ( !PerfTimer::Init() )
	{
		cout << "error: problema en la inicializacion de PerfTimer" << endl;
		return EXIT_FAILURE;
	}
 
	PerfTimer pt;
	vector<int> v( 500000 );
 
	pt.Start();
	generate( v.begin(), v.end(), MyGenerate() );
	pt.StopAndPrint( "generate: ", cout );
 
	pt.Start();
	v.clear();
	pt.StopAndPrint( "clear: ", cout );
 
	cout << "cap: " << v.capacity() << endl;
 
	vector<int> v1( 500000 );
	generate( v1.begin(), v1.end(), MyGenerate() );
 
	pt.Start();
	vector<int>().swap( v1 );
	pt.StopAndPrint( "swap: ", cout );
 
	cout << "cap: " << v1.capacity() << endl;
 
	cout << "end" << endl;
	cin.get();
	return EXIT_SUCCESS;
}

**Goten** · 28/10/2009, 13h58

Non mais les perfs à gagné sont au niveau de l'occupation mémoire. Pas au niveau de la rapidité. Le swap trick met à 0 la capacity du vector, c'est comme ça que tu gagnes de la place.

**3DArchi** · 28/10/2009, 14h31

Envoyé par Goten

Le swap trick met à 0 la capacity du vector, c'est comme ça que tu gagnes de la place.

Je pensais qu'il inversait (en gros) les buffers ce qui fait que mon_vecteur a un buffer vide et que le vecteur temporaire non nommé libère l'ancien buffer. La différence de temps doit être dans le delete[] globalement non ?

**Goten** · 28/10/2009, 14h34

Ben il swap aussi la capacity, la capacity du temporaire étant à 0...

Et c'est ça le plus important la capacity. (c'est ça qui prend de la place en mémoire).

**JulienDuSud** · 28/10/2009, 18h10

Envoyé par r0d

Chez moi il y a de grosses différences, tant en debug qu'en release.

Alors vu que je suis pas sous windows, ce code, chez moi:

Code :

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#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <vector>
#include <string>
#include <ostream>
 
#include <time.h>
 
struct PerfTimer {
	struct GetTimeFailure{};
 
	timespec start;
 
	PerfTimer()
	{
		restart();
	}
 
	void restart() 
	{
		start = getTime();
	}
 
	double elapsed()
	{
		timespec now = getTime();
		return (now.tv_nsec - start.tv_nsec) / 1000000.0; // nano to ms
	}
 
	timespec getTime()
	{
		timespec ret;
		if( clock_gettime( CLOCK_REALTIME, &ret ) == -1 )
			throw GetTimeFailure();
		return ret;
	}
};
 
struct MyGenerate
{
	MyGenerate():counter(0){}
	int operator () () { return counter++; }
private:
	int counter;
};
 
using namespace std;
 
int main()
{
	PerfTimer t;
 
	double sum = 0;
 
	vector<int> v(5000000);
 
	for( int i = 0; i < 1000000; ++i )
	{
		generate( v.begin(), v.end(), MyGenerate() );
		t.restart();
		v.clear();
		sum += t.elapsed();
 
	}
 
	cout << "clear within " << sum << "ms." << endl;
 
	sum = 0;
 
	for( int i = 0; i < 1000000; ++i )
	{
		generate( v.begin(), v.end(), MyGenerate() );
		t.restart();
		vector<int>().swap( v );
		sum += t.elapsed();
	}
 
	cout << "swap within " << sum << "ms." << endl;
 
	cin.get();
	return EXIT_SUCCESS;
}

donne

clear within 55.044ms.
swap within 56.4456ms.

Avec -O3, bien sûr.

edit: je viens de lancer 1000 tests d'affilés (dans le code, pas en externe), et j'obtiens ça:

clear averages 19.3602ms.
swap averages 19.407ms.

Donc c'est vraiment pareil au niveau du temps mis "par instruction". Par contre, l'un libère la mémoire l'autre pas. Tout dépend de ce que tu veux faire, donc. Si tu comptes réinsérer des éléments par la suite, clear() est mieux. Si t'as besoin d'espace tout de suite (gros gros vector sur une petite machine), swap est le mieux.

Je rejoins donc goten.

**Goten** · 28/10/2009, 18h11

Comme je l'ai dit. Le but du swap trick est de sauver de la mémoire pas du temps processus.

**r0d** · 29/10/2009, 09h52

Il y a tout de même quelque chose de bizzarre dans cette histoire, parce que j'ai testé le code que j'ai posté ci-dessus sur plusieurs machines, et à chaque fois j'obtiens des résultats fort différents... là par exemple, j'ai:

generate: 0.107798 ms
clear: 1.10955e-006 ms
cap: 50000000
generate 2: 0.107292 ms
swap: 0.0103587 ms
cap: 0
end

Ce qui signifie que le clear() est environ 10000 fois plus rapide que le swap

des fois c'est l'inverse... et des fois c'est pareil

comprends pô

**Emmanuel Deloget** · 28/10/2009, 20h46

Envoyé par JulienDuSud

Alors vu que je suis pas sous windows, ce code, chez moi:

Code :

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#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <vector>
#include <string>
#include <ostream>
 
#include <time.h>
 
struct PerfTimer {
	struct GetTimeFailure{};
 
	timespec start;
 
	PerfTimer()
	{
		restart();
	}
 
	void restart() 
	{
		start = getTime();
	}
 
	double elapsed()
	{
		timespec now = getTime();
		return (now.tv_nsec - start.tv_nsec) / 1000000.0; // nano to ms
	}
 
	timespec getTime()
	{
		timespec ret;
		if( clock_gettime( CLOCK_REALTIME, &ret ) == -1 )
			throw GetTimeFailure();
		return ret;
	}
};
 
struct MyGenerate
{
	MyGenerate():counter(0){}
	int operator () () { return counter++; }
private:
	int counter;
};
 
using namespace std;
 
int main()
{
	PerfTimer t;
 
	double sum = 0;
 
	vector<int> v(5000000);
 
	for( int i = 0; i < 1000000; ++i )
	{
		generate( v.begin(), v.end(), MyGenerate() );
		t.restart();
		v.clear();
		sum += t.elapsed();
 
	}
 
	cout << "clear within " << sum << "ms." << endl;
 
	sum = 0;
 
	for( int i = 0; i < 1000000; ++i )
	{
		generate( v.begin(), v.end(), MyGenerate() );
		t.restart();
		vector<int>().swap( v );
		sum += t.elapsed();
	}
 
	cout << "swap within " << sum << "ms." << endl;
 
	cin.get();
	return EXIT_SUCCESS;
}

donne

Avec -O3, bien sûr.

edit: je viens de lancer 1000 tests d'affilés (dans le code, pas en externe), et j'obtiens ça:

Donc c'est vraiment pareil au niveau du temps mis "par instruction". Par contre, l'un libère la mémoire l'autre pas. Tout dépend de ce que tu veux faire, donc. Si tu comptes réinsérer des éléments par la suite, clear() est mieux. Si t'as besoin d'espace tout de suite (gros gros vector sur une petite machine), swap est le mieux.

Je rejoins donc goten.

Je ne souhaite pas me montrer excessivement cruel, mais ton code ne fait pas grand chose, étant donné que

1) le vecteur est créé en dehors de toute boucle, ce qui fait que après le second clear ne change pas l'état du vecteur : puis v.begin() == v.end().

2) idem, ce qui fait qu'une fois le premier swap effectué, le vecteur est cette fois complètement vide : v.begin() == v.end() = NULL ; donc aucune deallocation n'aura lieu après.

C'est donc assez normal que tu ait les même resultats.

Je rajoute les lignes v.resize() qui vont bien, le code devient :

Code :

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#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <vector>
#include <string>
#include <ostream>
 
#include <time.h>
 
struct PerfTimer {
	struct GetTimeFailure{};
 
	timespec start;
 
	PerfTimer()
	{
		restart();
	}
 
	void restart() 
	{
		start = getTime();
	}
 
	double elapsed()
	{
		timespec now = getTime();
		return (now.tv_nsec - start.tv_nsec) / 1000000.0; // nano to ms
	}
 
	timespec getTime()
	{
		timespec ret;
		if( clock_gettime( CLOCK_REALTIME, &ret ) == -1 )
			throw GetTimeFailure();
		return ret;
	}
};
 
struct MyGenerate
{
	MyGenerate():counter(0){}
	int operator () () { return counter++; }
private:
	int counter;
};
 
using namespace std;
 
int main()
{
	PerfTimer t;
 
	double sum = 0;
 
	// bloc, histoire de contrôler la destruction de v	
    {
		vector<int> v;
 
		for( int i = 0; i < 100000; ++i )
		{
			v.resize(10000);
			generate( v.begin(), v.end(), MyGenerate() );
			t.restart();
			v.clear();
			sum += t.elapsed();
		}
	}
 
	cout << "clear within " << sum << "ms." << endl;
 
	sum = 0;
 
    // bloc, histoire de contrôler la destruction de v	
    {
		vector<int> v;
 
    	for( int i = 0; i < 100000; ++i )
    	{
    		v.resize(10000);
    		generate( v.begin(), v.end(), MyGenerate() );
    		t.restart();
    		vector<int>().swap( v );
    		sum += t.elapsed();
    	}
	}
	cout << "swap within " << sum << "ms." << endl;
}

La ligne de commande :

$> g++ -O3 -o swaptrick swaptrick.cpp -lrt

Le résultat :

clear within 196.558ms.
swap within 205.515ms.

Il y a clairement une différence, mais vu le nombre d'itérations, ça n'est pas vraiment clairement significatif. A noter que dans le premier cas, le v.resize() n'est pas censé avoir d'effet, puisque la capacité ne change pas. Dans le second cas, v.resize() a besoin de faire une allocation, ce qui peut être une perte de temps supplémentaire dans certains contextes...

**JulienDuSud** · 29/10/2009, 10h42

Envoyé par Emmanuel Deloget

Je ne souhaite pas me montrer excessivement cruel, mais ton code ne fait pas grand chose, étant donné que

1) le vecteur est créé en dehors de toute boucle, ce qui fait que après le second clear ne change pas l'état du vecteur : puis v.begin() == v.end().

2) idem, ce qui fait qu'une fois le premier swap effectué, le vecteur est cette fois complètement vide : v.begin() == v.end() = NULL ; donc aucune deallocation n'aura lieu après.

C'est donc assez normal que tu ait les même resultats.

Oui, tu as raison

.

A noter que dans le premier cas, le v.resize() n'est pas censé avoir d'effet, puisque la capacité ne change pas. Dans le second cas, v.resize() a besoin de faire une allocation, ce qui peut être une perte de temps supplémentaire dans certains contextes...

dans ce cas-ci, ça ne devrait pas influencer sur les mesures vu qu'on mesure pas le temps d'allocation, juste le temps qu'il faut pour vider.

Mes valeures sont plutôt fixes:

clear within 4.2654ms.
swap within 7.72939ms.

La différence de vitesse c'est celle de la désallocation, prenons ce code suivant:

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#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <vector>
#include <string>
#include <ostream>
 
#include <time.h>
 
struct PerfTimer {
	struct GetTimeFailure{};
 
	timespec start;
 
	PerfTimer()
	{
		restart();
	}
 
	void restart() 
	{
		start = getTime();
	}
 
	double elapsed()
	{
		timespec now = getTime();
		return (now.tv_nsec - start.tv_nsec) / 1000000.0; // nano to ms
	}
 
	timespec getTime()
	{
		timespec ret;
		if( clock_gettime( CLOCK_REALTIME, &ret ) == -1 )
			throw GetTimeFailure();
		return ret;
	}
};
 
struct A {
	~A() {
		std::cout << "destruction" << std::endl;
	}
};
 
struct MyGenerate
{
	MyGenerate(){}
	A operator () () { return A(); }
private:
	//int counter;
};
 
using namespace std;
 
int main()
{
	PerfTimer t;
 
	double sum = 0;
 
	sum = 0;
 
	// bloc, histoire de contrôler la destruction de v	
    {
		for( int i = 0; i < 10; ++i ) {
			vector<A> v;
			v.resize(5);
			generate( v.begin(), v.end(), MyGenerate() );
			t.restart();
			cout << "hi" << endl;
			vector<A>().swap( v );
			cout << "ha" << endl;
			sum += t.elapsed();
		}
	}
 
	cout << "swap within " << sum << "ms." << endl;
 
}

Il y a désallocation entre t.restart() et t.elapsed(), donc c'est normal qu'il y ait une différence de temps (clear ne désalloue pas).

difference entre clear() et swap()

SL & STL C++

Vue hybride

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