0

0

C++中std::flat_map有什么优势_C++23高性能顺序关联容器介绍【对比】

穿越時空

穿越時空

发布时间:2026-02-11 13:54:11

|

730人浏览过

|

来源于php中文网

原创

std::flat_map是基于std::vector的有序键值对容器,底层连续存储、缓存友好但插入删除为O(n);而std::map是红黑树实现,三者操作均为O(log n),但内存分散、缓存不友好。

c++中std::flat_map有什么优势_c++23高性能顺序关联容器介绍【对比】

std::flat_map 是什么,和 std::map 有什么根本区别

它不是树形结构,而是一个 std::vector 封装的有序键值对序列,底层用连续内存存储(类似 std::vector<:pair key t>>),插入/删除时靠 std::lower_bound + std::vector::insert/erase 维持有序性。

这意味着:没有指针跳转、无动态分配节点、缓存友好——但插入/删除平均是 O(n),查找是 O(log n)(二分)。

对比 std::map(红黑树):后者查找、插入、删除都是 O(log n),但每个节点独立分配,内存分散,分支预测失败率高,实际吞吐在小数据量或频繁遍历时反而更慢。

什么时候该用 std::flat_map 而不是 std::map

适用场景非常具体,不是“全面替代”:

立即学习C++免费学习笔记(深入)”;

Flowith
Flowith

一款GPT4驱动的节点式 AI 创作工具

下载
  • 键值对总数通常
  • 频繁遍历整个容器(for (const auto& p : fm) 连续访问,std::map 的迭代器跳来跳去很伤性能)
  • 对缓存行利用率敏感(L1/L2 cache miss 显著影响延迟,如高频 tick 函数中查表)
  • 不需要稳定迭代器(std::flat_map 插入/删除后所有迭代器失效,std::map 只有被删元素的迭代器失效)
  • 不依赖 key_type 的默认构造或异常安全移动(std::flat_map 内部 vector 扩容时会移动所有元素)

std::flat_map 的典型误用与坑点

很多人一看到“C++23 新容器”就直接替换,结果性能更差,原因如下:

  • insert() 单个元素平均耗时随 size 增长线性上升,10k 元素插入一个新项可能比 std::map 慢 10 倍以上
  • 没有 merge()extract() 接口(C++23 中仍缺失),无法高效合并两个 flat 容器
  • 不支持自定义比较器的“透明查找”(即 find(key) 不能自动推导为 find(std::string_view),除非显式传 comp,而 std::map 在 C++14+ 已支持)
  • 初始化方式受限:不能用 { {k1,v1}, {k2,v2} } 列表初始化(C++23 标准未要求支持,部分实现如 libstdc++ 13+ 支持,MSVC 19.38 不支持)
  • 查找返回的是 iterator,但 erase 一个 iterator 后,后续所有 iterator 都失效——容易写出 use-after-free

实操建议:如何判断是否值得迁移到 std::flat_map

别猜,测。重点看三个指标:

  • perf record -e cache-misses,instructions,cycles 对比热点函数中的 map 操作——如果 cache-miss rate > 15%,std::flat_map 很可能有收益
  • 统计容器生命周期内 insert/erase 总次数 vs find/iteration 总次数,若后者 ≥ 前者 × 10,可尝试
  • 检查 key 类型:如果是 intenum、小 std::string(≤ 23 字节,SSO 成功),flat 更稳;若 key 是大对象或非 trivial 移动类型,vector 扩容开销可能反超
  • 编译时加 -D_GLIBCXX_DEBUG 测试逻辑正确性(debug mode 下 std::flat_map 会检查迭代器有效性,提前暴露越界)

真正关键的不是“它多新”,而是你手上的数据规模、访问模式、以及硬件缓存行为是否匹配它的设计假设。

相关文章

数码产品性能查询
数码产品性能查询

该软件包括了市面上所有手机CPU,手机跑分情况,电脑CPU,电脑产品信息等等,方便需要大家查阅数码产品最新情况,了解产品特性,能够进行对比选择最具性价比的商品。

下载

本站声明:本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系admin@php.cn

热门AI工具

更多
DeepSeek
DeepSeek

幻方量化公司旗下的开源大模型平台

豆包大模型
豆包大模型

字节跳动自主研发的一系列大型语言模型

通义千问
通义千问

阿里巴巴推出的全能AI助手

腾讯元宝
腾讯元宝

腾讯混元平台推出的AI助手

文心一言
文心一言

文心一言是百度开发的AI聊天机器人,通过对话可以生成各种形式的内容。

讯飞写作
讯飞写作

基于讯飞星火大模型的AI写作工具,可以快速生成新闻稿件、品宣文案、工作总结、心得体会等各种文文稿

即梦AI
即梦AI

一站式AI创作平台,免费AI图片和视频生成。

ChatGPT
ChatGPT

最最强大的AI聊天机器人程序,ChatGPT不单是聊天机器人,还能进行撰写邮件、视频脚本、文案、翻译、代码等任务。

相关专题

更多
string转int
string转int

在编程中,我们经常会遇到需要将字符串(str)转换为整数(int)的情况。这可能是因为我们需要对字符串进行数值计算,或者需要将用户输入的字符串转换为整数进行处理。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来学习阅读。

688

2023.08.02

c语言const用法
c语言const用法

const是关键字,可以用于声明常量、函数参数中的const修饰符、const修饰函数返回值、const修饰指针。详细介绍:1、声明常量,const关键字可用于声明常量,常量的值在程序运行期间不可修改,常量可以是基本数据类型,如整数、浮点数、字符等,也可是自定义的数据类型;2、函数参数中的const修饰符,const关键字可用于函数的参数中,表示该参数在函数内部不可修改等等。

541

2023.09.20

string转int
string转int

在编程中,我们经常会遇到需要将字符串(str)转换为整数(int)的情况。这可能是因为我们需要对字符串进行数值计算,或者需要将用户输入的字符串转换为整数进行处理。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来学习阅读。

688

2023.08.02

int占多少字节
int占多少字节

int占4个字节,意味着一个int变量可以存储范围在-2,147,483,648到2,147,483,647之间的整数值,在某些情况下也可能是2个字节或8个字节,int是一种常用的数据类型,用于表示整数,需要根据具体情况选择合适的数据类型,以确保程序的正确性和性能。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

556

2024.08.29

c++怎么把double转成int
c++怎么把double转成int

本专题整合了 c++ double相关教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

193

2025.08.29

C++中int的含义
C++中int的含义

本专题整合了C++中int相关内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

206

2025.08.29

硬盘接口类型介绍
硬盘接口类型介绍

硬盘接口类型有IDE、SATA、SCSI、Fibre Channel、USB、eSATA、mSATA、PCIe等等。详细介绍:1、IDE接口是一种并行接口,主要用于连接硬盘和光驱等设备,它主要有两种类型:ATA和ATAPI,IDE接口已经逐渐被SATA接口;2、SATA接口是一种串行接口,相较于IDE接口,它具有更高的传输速度、更低的功耗和更小的体积;3、SCSI接口等等。

1368

2023.10.19

PHP接口编写教程
PHP接口编写教程

本专题整合了PHP接口编写教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

318

2025.10.17

Rust异步编程与Tokio运行时实战
Rust异步编程与Tokio运行时实战

本专题聚焦 Rust 语言的异步编程模型,深入讲解 async/await 机制与 Tokio 运行时的核心原理。内容包括异步任务调度、Future 执行模型、并发安全、网络 IO 编程以及高并发场景下的性能优化。通过实战示例,帮助开发者使用 Rust 构建高性能、低延迟的后端服务与网络应用。

1

2026.02.11

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
C# 教程
C# 教程

共94课时 | 9.1万人学习

C 教程
C 教程

共75课时 | 4.6万人学习

C++教程
C++教程

共115课时 | 17万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号