c++ - 嵌套的std::transform效率低下吗？

Question

如果我有一个std::string:

std::string s{"hello"};

和一个就地修改它的循环，如下所示:

for (auto &c: s)
  c = std::toupper(c);

我可以用等效的 transform代替它:

std::transform(s.begin(), s.end(), s.begin(),
               [](unsigned char c) -> unsigned char 
               { return std::toupper(c); });

这些片段生成相同的 assembly。他们也有类似的 performance。

但是，如果我有一个 std::vector<std::string>:

std::vector<std::string> v {"hello", "how", "are", "you"};

并像这样修改它:

for (auto & s : v)
  for (auto &c: s)
    c = std::toupper(c);

等效变换应为:

std::transform(std::begin(v), std::end(v), std::begin(v),
  [](auto s) {
    std::transform(std::begin(s), std::end(s), std::begin(s), 
      [](unsigned char c) -> unsigned char { return std::toupper(c); });
    return s;
});

但是， transform版本生成的 assembly和 performs相应地差一半以上，这令我感到惊讶。

在这种情况下， std::transform是否不是零成本的抽象，还是我使用不正确？

Answer 1

传递并通过引用返回所有内容。否则，您将创建字符串的多个副本。注意更改:[](auto& s) -> std::string& {

std::transform(std::begin(v), std::end(v), std::begin(v),
  [](auto& s) -> std::string& {
    std::transform(std::begin(s), std::end(s), std::begin(s), 
      [](unsigned char c) -> unsigned char { return std::toupper(c); });
    return s;
});

我在链接中添加了两个新的quickbench函数。一种将输入字符串作为引用传递的方法。另一个也通过引用返回。那是:

static void Transform2(benchmark::State& state) {
  // Code before the loop is not measured

  std::vector<std::string> v {"hello", "how", "are", "you"};
  for (auto _ : state) {
    std::transform(std::begin(v), std::end(v), std::begin(v),
    [](auto& s) {
      std::transform(std::begin(s), std::end(s), std::begin(s), 
        [](unsigned char c) -> unsigned char { return std::toupper(c); });
      return s;
    });

  }
}
BENCHMARK(Transform2);


static void Transform3(benchmark::State& state) {
  // Code before the loop is not measured

  std::vector<std::string> v {"hello", "how", "are", "you"};
  for (auto _ : state) {
    std::transform(std::begin(v), std::end(v), std::begin(v),
    [](auto& s) -> std::string& {
      std::transform(std::begin(s), std::end(s), std::begin(s), 
        [](unsigned char c) -> unsigned char { return std::toupper(c); });
      return s;
    });

  }
}
BENCHMARK(Transform3);

根据运行基准测试时我有多幸运，Transform3在InPlace测试实现方面的表现几乎(有时是相等)。