c++ - 在 C++ 中使用指针列表，(继承还是性能？)

Question

我得到了一些代码来阅读，这些代码对网格进行了一些几何操作。

根据定义，网格数据结构至少应包含以下信息关于点的坐标，边缘连通性和面部信息。

因此，给我的代码具有定义顶点、边和面数据结构的类，分别命名为 Vertex、Edge 和 Face。

但是网格类看起来像这样。

class basemesh
{
public:
  /* Methods to operate on the protected data below.*/

protected:
   /*! list of edges */
  std::list<Edge*>           m_edges;

  /*! list of vertices */
  std::list<Vertex*>         m_verts;

  /*! list of faces */
  std::list<Face*>       m_faces;

}

我的问题:为什么网格数据结构存储指针列表而不是相应对象本身的列表。

例如为什么不直接说std::list<Vertex>

我已经看到这个结构被用在其他几个 C++ 代码中

这和类的继承有关系吗？或者有什么事要做关于迭代列表的性能？

顾名思义，这个basemesh类是一个基类，派生出其他专门的网格。

Answer 1

这里没有性能原因。它只是一个所有权共享的例子。请记住这一点作为经验法则:C++ 中的指针用于共享/传递资源的所有权，或通过动态绑定(bind)提供多态行为。

人们谈论性能是因为您避免复制这些东西。等等等等等等。需要复制就复制。它使用指针的唯一原因是作者在复制事物列表时不想复制事物，换句话说，他/她想在两个位置(列表)维护相同的事物):所有权共享，前面说过。

另一方面，请注意该类名为 basemesh .所以这里指针的真正意义可能是处理多态顶点、边等(动态绑定(bind))。

注意:如果性能是这里的重点，我很确定作者会使用紧凑且对齐的 non-cache-miss-prone std::vector而不是 std::list .在这种情况下，使用指针最可能的原因是多态性，而不是性能。与指针、解除引用和遍历链表相关的任何事物的性能总是不如紧凑数据，这正是 std::vector<Vertex>是，例如。 同样，如果指针的使用不是为了多态性，而是为了所有权相关的事情，而不是性能。

其他说明:复制 是的，您正在复制。但请注意复制的内容和方式。除了非常罕见的实现之外，顶点是成对的 float /整数。 复制 64 位 float 与复制 32/64 位指针没有任何好处。
另请注意，除非您没有那么幸运，您正在复制存储在同一缓存行或几乎缓存中的内容。

现在关于优化的一个好的规则是:尝试优化内存访问，而不是 CPU cicles。我推荐这个主题:What is "cache-friendly" code? ，这是一个实际案例:Why are elementwise additions much faster in separate loops than in a combined loop? .最后，this thread包含有关使用现代编译器进行优化的重要说明。