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C++中std::distance 和 .size()的區(qū)別小結(jié)

更新時(shí)間：2025年07月10日 09:06:51 作者：Ring__Rain

在C++中,std::distance和.size()雖然都能獲取元素?cái)?shù)量,但二者的設(shè)計(jì)目的、適用場(chǎng)景和性能特性有顯著差異,下面就來(lái)介紹一下兩者的區(qū)別,感興趣的可以了解一下

?? ?一、核心區(qū)別?

?特性?	?std::distance(first, last)?	?container.size()?
?使用范圍?	任意迭代器范圍（包括子范圍、非容器序列）	僅限完整容器（begin() 到 end()）
?時(shí)間復(fù)雜度?	隨機(jī)訪問(wèn)迭代器：?O(1)?；非隨機(jī)訪問(wèn)：?O(n)?	隨機(jī)訪問(wèn)容器：?O(1)?；部分容器（如 std::list）：?O(n)??
?實(shí)現(xiàn)原理?	根據(jù)迭代器類(lèi)型動(dòng)態(tài)選擇（減法或遍歷）	容器內(nèi)部計(jì)數(shù)器（或遍歷計(jì)算）
?靈活性?	可計(jì)算任意兩個(gè)迭代器的距離（如子區(qū)間）	僅返回容器總元素?cái)?shù)

?? 示例：計(jì)算子范圍長(zhǎng)度時(shí)只能用 distance

std::vector<int> vec{1, 2, 3, 4, 5};
auto start = vec.begin() + 1; // 指向 2
auto end = vec.end() - 1;    // 指向 5
int len = std::distance(start, end); // 3（正確）
int size = vec.size();               // 5（無(wú)法獲取子范圍）

? ?二、性能差異：何時(shí)優(yōu)先用.size()？??

?隨機(jī)訪問(wèn)容器（如 std::vector）??
- ? ?**.size() 更高效?：直接讀取內(nèi)部計(jì)數(shù)器，時(shí)間復(fù)雜度 ?O(1)?**?。
- ? std::distance(begin(), end()) 雖也是 O(1)，但多一次函數(shù)調(diào)用開(kāi)銷(xiāo)。
?非隨機(jī)訪問(wèn)容器（如 std::list, std::set）??
- ?? ?兩者性能可能相同?：
  - std::list::size() 在部分實(shí)現(xiàn)中需遍歷鏈表（O(n)），與 std::distance 遍歷代價(jià)一致。
  - 例如 GCC 的 std::list::size() 可能調(diào)用 std::distance 實(shí)現(xiàn)。
- ? ?建議用 empty() 替代?：若只需檢查容器是否為空，empty() 是 ?O(1)?? 且更安全。

?? ?三、必須用std::distance的場(chǎng)景?

?計(jì)算子范圍長(zhǎng)度?

auto mid = vec.begin() + 3;
int sub_len = std::distance(vec.begin(), mid); // 3（前3個(gè)元素）[7,10](@ref)

?處理非容器序列（如數(shù)組、自定義迭代器）??

int arr[] = {10, 20, 30};
auto len = std::distance(std::begin(arr), std::end(arr)); // 3[3,9](@ref)

?泛型編程中兼容任意迭代器?
模板代碼需支持各種容器時(shí)，distance 可統(tǒng)一處理：

template <typename Iter>
void process(Iter start, Iter end) {
    int n = std::distance(start, end); // 兼容鏈表、向量等[5,8](@ref)
    // ...
}

?四、總結(jié)：選擇策略?

?場(chǎng)景?	?推薦方法?	?原因?
獲取完整容器元素總數(shù)	.size()	語(yǔ)義清晰，可能更高效（O(1)）
檢查容器是否為空	.empty()	絕對(duì) O(1)，避免遍歷
計(jì)算子范圍、數(shù)組或泛型迭代器的距離	std::distance	唯一可行方案，靈活兼容
非隨機(jī)訪問(wèn)容器（如鏈表）的完整范圍長(zhǎng)度	?均可，優(yōu)先 .size()?	性能相同，但 .size() 可讀性更佳

?? ?黃金法則?：

優(yōu)先用 .size() 獲取容器總大??；
涉及子范圍、泛型代碼或非容器序列時(shí)，必須用 std::distance；
檢查是否為空時(shí)，?**永遠(yuǎn)用 .empty() 而非 size() == 0**?。

到此這篇關(guān)于C++中std::distance 和 .size()的區(qū)別小結(jié)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C++ std::distance .size()內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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