noexcept关键字对vector容器性能的影响
vector<T>
在调整其大小或进行重新分配时,如在添加新元素导致容量不足时,需要移动其已有元素到新的存储位置。这个过程中,vector
优先使用移动构造函数,因为移动通常比复制更高效。但是,这里有一个关键的性能和异常安全考虑因素,那就是 noexcept
关键字的使用。
在C++中,如果类型 T
的移动构造函数被标记为 noexcept
,这表示该移动构造函数保证不会抛出异常。这对 vector
来说是非常重要的,因为:
-
异常安全保证:在重新分配过程中,如果移动构造函数可能抛出异常,
vector
需要能够处理这种情况以保持其异常安全保证。如果移动操作失败了,已经移动的元素需要被回滚到它们原来的状态,以防止数据丢失或破坏。如果移动构造函数不抛出异常(即标有noexcept
),则vector
可以安全地进行移动操作,知道不会有这种回滚的需求。 -
性能优化:当类型
T
的移动构造函数被标记为noexcept
时,标准库实现(如vector
)知道移动操作是安全的,因此可以选择更高效的重分配策略。例如,它可以决定在需要扩容时使用移动而非复制来转移元素,因为这样既快速又不会抛出异常。如果移动构造函数可能抛出异常,vector
可能会退回到使用复制构造函数来保证异常安全,即使这样做效率更低。
因此,当类型 T
的移动构造函数没有被标记为 noexcept
时,vector
可能会避免调用它,以确保在重分配过程中保持异常安全,并可能选择其他(可能更慢的)方法来处理元素的移动或复制。这也是为什么在设计移动构造函数和移动赋值运算符时推荐使用 noexcept
关键字的原因之一,特别是当你知道这些操作不会抛出异常时。这样做可以提高你的类型在标准库容器中的性能表现。