Monthly Archives: May 2014

比较boost::ptr_vector和std::vector

今天有同事问起来关于boost的smart pointer的事情,原因是别人有一段code用了boost::scoped_ptr<>*,review的时候被揪出来说这不符合常理,讨论应该用啥容器。

基本情况就是有一些资源需要new出来放在一个容器里,这个容器的生命周期由自己控制,但是需要把new出来的东西作为一个数组(或者容器)传给别人。

原来的code写成了一个boost::scoped_ptr<>的数组,然后传给别人,像下面这样:

boost::scoped_ptr someResource[number];
for (int i = 0; i < number; ++i) {
  someResource[i].reset(new T);
}
OtherFunction(someResource);

很显然,这样的code能编译,能正常工作(只要OtherFunction的实现没问题);只是,真的太不符合common sense了。怎么整?

直觉上来说,既然是一个指针的数组,而且要传给别人,那用std::vector<boost::shared_ptr<T>>最合适了,然后传个const&给别人,搞定。

不过看到瑞典同事有人用boost::ptr_vector,这个新鲜的玩意儿不常见,研究一下,原来是Boost.Pointer Container的一部分,用来保存heap-allocated objects,有放进去的指针会在出了作用域之后自动删除,所以有”own”的语义。

相比起shared_ptr的容器,有各种优点(见上面link里的advantages 1~8)。
当然,最主要的是语义上的不同:

  • boost::ptr_vector保存的是“own”的对象;
  • std::vector<boost::shared_ptr<>>保存的对象可以被别人own

然后,从效率上来说,ptr_vector显然要更好一点,因为创建shared_ptr还是有开销的。

回到上面的case,最简单的做法就是用shared_ptr的容器;更合适的做法是用ptr_vector。

那么,它们的效率到底能差多少呢?写段code跑跑看。

#include <boost/ptr_container/ptr_vector.hpp>
#include <boost/shared_ptr.hpp>
#include <vector>
#include <cstdio>
#include <ctime>
#include <stdint.h>

class TSomeData
{
private:
  int data;
public:
  TSomeData(int d)
    : data(d)
  {
    // Empty
  }
};

const int TEST_ITERATIONS = 10000000;

typedef std::vector<boost::shared_ptr > TVectorOfShared;
typedef boost::ptr_vector TPtrVector;

int main()
{
  clock_t start;
  clock_t end;

  start = ::clock();
  TVectorOfShared vectorOfShared;
  for (int i = 0; i < TEST_ITERATIONS; ++i) {
  // Test vector of shared_ptr
    boost::shared_ptr data(new TSomeData(i));
    vectorOfShared.push_back(data);
  }
  end = ::clock();
  printf("Vector of shared:\n  Time executed: %u\n",
         static_cast<uint32_t>((end - start) / (CLOCKS_PER_SEC/1000)));

  start = ::clock();
  TPtrVector ptrVector;
  for (int i = 0; i < TEST_ITERATIONS; ++i) {
  // Test ptr_vector
    TSomeData* data = new TSomeData(i);
    ptrVector.push_back(data);
  }
  end = ::clock();
  printf("PtrVector:\n  Time executed: %u\n",
         static_cast<uint32_t>((end - start) / (CLOCKS_PER_SEC/1000)));
  return 0;
}

跑一下结果如下(老式T400,跑着Ubuntu 14.04).

# g++ -O0
Vector of shared:
  Time executed: 7227
PtrVector:
  Time executed: 1507

# g++ -O2
Vector of shared:
  Time executed: 5090
PtrVector:
  Time executed: 731

无论是-O0还是-O2,都有着明显的差距。
结论:在语义合适的情况下,用ptr_vector有更好的效率。

最后,在stackoverflow上看到,如果项目的编译环境已经用c++11了,可以用std::vector<std::unique_ptr<T>>,测试一下,结果有点吃惊。

首先,unique_ptr相关的测试code如下:

  for (int i = 0; i < TEST_ITERATIONS; ++i) {
    std::unique_ptr data(new TSomeData(i));
    vectorOfUnique.push_back(std::move(data));
  }

测试结果:

# g++ -O0 -std=c++0x
Vector of Unique:
  Time executed: 5057
Vector of shared:
  Time executed: 4080
PtrVector:
  Time executed: 1681

# g++ -O2 -std=c++0x
Vector of Unique:
  Time executed: 835
Vector of shared:
  Time executed: 1794
PtrVector:
  Time executed: 743

让我吃惊的是:

  • 在-O0下,unique_ptr反而是最慢的,不明白(如果有人知道为什么,请告诉我)
  • 在-O2下,unique_ptr和ptr_vector有着差不多的效率;但是vector<shared_ptr>相比没有c++0x的时候效率也提升了很多!

结论:

  • 在合适的语义下,ptr_vector最好(好吧,我更习惯用boost…)
  • 能体会到,c++0x在标准库下有着更好的效率,至于是不是适合项目使用,看项目情况吧
  • 在不用考虑效率的时候(个人觉得,开发中不需要在执行效率上太抠,把优化留到实际使用发现性能之后),vector<shared_ptr>最万能。

Q.E.D

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自家网络的连接与设备

以前介绍过在一根网线上承载两路网络,用了近两年,感觉不错。现在家里的网络设备越来越多,所以分享一下我家的网络连接和设备情况。

先上图
家庭网络设备

稍微详细的介绍:

  • 电信的光猫,4个LAN口中其中一个是IPTV的VLAN,其余的3个可以当LAN来使用;
    用admin帐户登录,删除自带的PPPoE拨号,因为我要用自己的路由器拨号(注意记住原来的VLAN ID)
  • 路由器是Netgear的WNDR3700,UpLink接光猫的LAN口来PPPoE拨号;
    DHCP为PC、RaspberryPi、Laptop设置静态IP,设置DMZ主机为RaspberryPi;
    自带DDNS功能,不过Dyndns的免费服务没了,没用。。。
  • 树莓派用来24*7不间断工作(当然,时不时重启时例外^_^),上面装的主要服务有:
    WorkdPress (nginx + php + mysql)
    Samba Server
    DDNS(dyn.dns.he.net)
    接个老式硬盘当NAS(注意最好格式化成ext4,比NTFS快多了)
    Crontab里用几个脚本把Wordpress和一些重要文件备份到PC
    同时把PC上的Download文件夹rsync到老硬盘上
  • 台式机一般只有晚上才开,所以crontab是晚上备份,备份到Dropbox的文件夹,所以自动同步到Dropbox上;
    下载的电影、美剧都放在Download文件夹里,以便让RPi同步到老硬盘上,这样就算PC关机,一样能看;
    当然,更多的时候是开着PS3 Media Server当DMS,然后在PS3上看高清电影~
    不过台式机放在小房间,没铺网线,只能用电力线适配器来接,网速大概只能到90M左右,有待改善(如果有好建议,一定告诉我!)
  • PS3,不用说,高清的游戏机+播放器,画质、音效最佳;
    客厅的电视机还接着一个山寨的机顶盒,能看Samba上的内容。
  • 在卧室里放一个OTT的机顶盒(比如说小米盒子),既可以看在线的,也可以看PC和RPi上的内容。
    当然,还有AirPlay和Miracast的功能,偶尔会用,也挺不错的。

其它手机、Pad、笔记本,都是wifi连接,做该做的事情,就不多说了。

总之,因为路由器和树莓派是不关机的,而且树莓派的硬盘上的内容基本上和PC是同步的,所以我觉得这样最大的好处是:

  1. 免费的(喂,电费呢!)个人博客,以及Dropbox的备份
  2. 无论何时(不管PC是不是开着),都能在pad或者电视上看片~

Q.E.D.

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