vector::reserve(), un hack dangereux ?

Salut,

il y a un truc qui me turlupine depuis quelques jours.

Observez donc ce rapport quick bench:
http://quick-bench.com/IHmmxt68FTep6DqRaD3yxRTU7g0

Je compare trois méthodes de construction et de remplissage d'un std::vector :
Première méthode (reserve) : Je construis un vector vide, puis je réserve la taille dont j'ai besoin, puis je le remplis
Deuxième méthode (construct) : Je construis un vector directement alloué, puis je le remplis
Troisième méthode (cstyle): J'alloue un tableau "c-style", puis je le remplis

On voit que le reserve est aussi rapide que le cstyle. Ce qui est normal, puisque le reserve fait un malloc.
Mais on voit aussi que de construire directement le vector est sensiblement plus lent. Ce qui, il me semble, est dû au fait que le constructeur de vector appelle le constructeur par défaut de chaque objet qu'il contient.

La question que je me pose, dans cette histoire, c'est si la première méthode (reserve) n'est pas dangereuse ?
Car finalement, ce qu'on fait dans ce cas, c'est juste allouer de la mémoire, mais on a aucun filet. Quels sont les risques qu'impliquent cette façon de faire ?

Si tu utilises correctement l'interface de vector il n'y a aucun risque : la mémoire allouée via reserve n'est pas (facilement) accessible, la taille réelle et le nombre d'éléments présents est gérée à part.
Oui la construction avec le nombre d'éléments fera appel au constructeur de copie de l'élément que tu passes en paramètres, qui est construit par défaut si tu n'en passes aucun.

J'ai trouvé un cas qui peut être gênant :

Code:

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1 2 3 4 5 6

std::vector<int> v; v.reserve(100); for(int i = 0; i<100 ; ++i) v[i] = i;   cout << v.at(10) << endl;

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Le v.at(10) lève une exception.
Ça peut être embêtant je ne me rend pas compte. Je ne me souviens pas n'avoir jamais vu vector::at() utilisé en 15 ans de carrière.

Sauf que tu présentes une mauvaise utilisation.
reserve alloue de la mémoire mais pas des objets, tu utilises des int donc ça tombe en marche mais ce n'est pas valide.
at fait un check de la taille et lève une exception, [] n'en fait pas mais son utilisation ici est incorrecte.

Il faut prendre l'habitude de checks les préconditions, sinon on peut faire trop facilement ce genre d'erreur. Avec un assert, tu aurais eu l'info que le code n'est pas valide.

Code:

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1 2 3

assert(i < size(v)); v[i] = Dum(i, i+1);

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Avec un push_back, les perfs sont très mauvaises, mais avec un emplace_back, les perfs sont proches de celle de malloc. Cela permet d'éviter les initialisations par défaut des éléments du vector, ce qui prend pas mal de temps. Mais il reste quand meme la mise a jour de la taille du vector.

Dans tous les cas, ca ne sera jamais aussi rapide qu'un simple malloc. A commencer par le fait qu'ils ne font pas la meme chose : vector est conçu pour changer de taille plusieurs fois, alors que malloc n'a pas a gerer les resize. L'équivalent de malloc serait les VLA ou un unique_ptr<Dum[]> ou ecrire un fixed_vector ou un uninitialized memory.

Pièce jointe 504184

Citation:

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Envoyé par mintho carmo

Il faut prendre l'habitude de checks les préconditions, sinon on peut faire trop facilement ce genre d'erreur. Avec un assert, tu aurais eu l'info que le code n'est pas valide.

Code:

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1 2 3

assert(i < size(v)); v[i] = Dum(i, i+1);

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Effectivement, là tu montres bien ce qui ne va pas dans mon code. Quand on reserve(), la size du vector de change pas, uniquement sa capacity.
C'est donc dangereux de faire juste un reserve() sans construire réellement les éléments du vector.

Citation:

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Envoyé par mintho carmo

Avec un push_back, les perfs sont très mauvaises, mais avec un emplace_back, les perfs sont proches de celle de malloc. Cela permet d'éviter les initialisations par défaut des éléments du vector, ce qui prend pas mal de temps. Mais il reste quand meme la mise a jour de la taille du vector.

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Je suis curieux de voir le code que tu as utilisé pour ton test. Parce que ces derniers temps, j'ai eu des mauvaises surprises en profilant du code utilisant du emplace_back(), et je me pose actuellement pas mal de questions.

Citation:

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Envoyé par mintho carmo

Dans tous les cas, ca ne sera jamais aussi rapide qu'un simple malloc.

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Effectivement, et c'est toujours bien de le rappeler.
Les jeunes arrivent la tête pleine de POO, et refusent de croire des choses aussi évidentes que celles-là. Comme le prix de l'héritage (vtable), ou des architectures trop complexes quand on peut faire simple. Mais je m'égare...

Citation:

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Envoyé par r0d

J'ai trouvé un cas qui peut être gênant :

Code:

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1 2 3 4 5 6

std::vector<int> v; v.reserve(100); for(int i = 0; i<100 ; ++i) v[i] = i;   cout << v.at(10) << endl;

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Le v.at(10) lève une exception.
Ça peut être embêtant je ne me rend pas compte. Je ne me souviens pas n'avoir jamais vu vector::at() utilisé en 15 ans de carrière.

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Ecrire dans un vector<> qui est vide est en effet plutôt "osé".
Peux-être as-tu confondu la ligne 2 avec v.resize(100); qui lui aurait préparé un vector<> de 100 élements. Et alors les v[i] deviennent possibles et évidement le at() aussi.

Non justement, j'essayais d'évaluer les risques de cette pratique. C'est la raison pour laquelle je parle de "hack" dans le titre.

Mais c'est pas une pratique, c'est juste du code de quelqu'un qui n'a rien compris à l'interface de vector... :weird:
Tu peux aussi écrire

Code:

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1 2	std::unique_ptr<int> myint; *myint = 5;

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Et tu vas avoir des problèmes, pour autant c'est pas la faute à unique_ptr, c'est le programmeur qui est un abruti. :calim2:

Le cas n'est pas exactement identique à unique_ptr non initialisé, puisque dans le code avec reserve, la mémoire est bien allouée et appartient a std::vector. Le problème est le non respect des contrats, mais je ne serais pas surpris que ce hack tombe en marche.

Citation:

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Les jeunes arrivent la tête pleine de POO, et refusent de croire des choses aussi évidentes que celles-là. Comme le prix de l'héritage (vtable), ou des architectures trop complexes quand on peut faire simple.

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@rod Le problème n'est pas la POO. C'est d'utiliser un outil pour faire autre chose que ce pour quoi il a été conçu. Ça serait une classe qui fait ce que tu veux, la POO serait une bonne approche et éviterait les problèmes de malloc.

EDIT

Idem pour la vtable, l'héritage et les architectures plus complexes. Si on a besoin de polymorphisme, il faudra dans tous les cas assumer le coût d'une vtable ou de l'équivalent que l'on va devoir écrire en C. Se dire qu'on ne va pas utiliser l'héritage par peur des coûts et se retrouver a perdre du temps à implémenter soi meme un équivalent qui ne fera pas forcement mieux, c'est tres discutable. Et on ne pourra pas profiter de la dévirtualisation automatique, il faudra la faire à la main.
Et "faire simple" n'est pas le seul critère pour le choix d'une architecture. Par exemple, faire une archi qui est plus maintenable pour un cout pas très élevé n'est pas forcément une mauvaise chose.



Pour le code que j'ai utilisé, c'est simplement :

Code:

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v.emplace_back(Dim(i, i+1));

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Citation:

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Envoyé par mintho carmo

Pour le code que j'ai utilisé, c'est simplement :

Code:

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v.emplace_back(Dim(i, i+1));

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Normalement emplace_back est appelé avec les paramètres à utiliser dans le constructeur de l'objet.
Si v est un vector<Dim> alors un appel plus correct serait v.emplace_back(i, i+1);

Merci pour la correction. Effectivement, j'avais fait le test avec push_back et emplace_back (cf le graphique) et j'ai fait la confusion des syntaxes lorsque j'ai écrit mon message précédent. (Pas pratique d'écrire sur un telephone)

Donc :

Code:

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1 2 3 4 5

// version avec push_back v.push_back(Dim(i, i+1));   // version avec emplace_back v.emplace_back(i, i+1);

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Citation:

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Envoyé par mintho carmo

@rod Le problème n'est pas la POO. C'est d'utiliser un outil pour faire autre chose que ce pour quoi il a été conçu.

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Oui oui nous sommes d'accord. La poo permet beaucoup de bonnes choses. Je suis d'ailleurs un de ses fervents défenseurs.
Je disais juste, en digressant quelque peu, que malgré la puissance de la poo, ce n'est pas toujours non plus la meilleure solution, et qu'on a parfois tendance à oublier cette évidence. Ce n'est pas pour rien si les modèles orientés data ont le vent en poupe ces derniers temps. La nouvelle archi ECS dans Unity en est un parfait exemple.