为什么要使用 range::views::remove_if | Ranges::to_vector 和 Ranges::actions::remove_if 生成不同的代码？我应该更喜欢哪一个，为什么？

Question

拿这个

#include <range/v3/view/remove_if.hpp>
#include <range/v3/range/conversion.hpp>
#include <vector>

std::vector<int> foo(std::vector<int> v, bool(*p)(int)) {
    return v | ranges::views::remove_if(p) | ranges::to_vector;
}

相比之下

#include <range/v3/action/remove_if.hpp>
#include <vector>

std::vector<int> bar(std::vector<int> v, bool(*p)(int)) {
    return std::move(v) | ranges::actions::remove_if(p);
}

周围没有模板，只有两个 TU，每个 TU 都提供具有相同签名的纯函数。鉴于它们的实现，从调用者的角度来看，我希望这两个函数能够完成相同的任务。他们似乎就是这么做的。

但是，它们编译成相当不同的代码，以至于 GCC（至少是 trunk）为后者生成更短的代码，而 Clang（trunk）为前者生成更短的代码。

我看不出这两个函数有任何理由编译成不同的代码，除了“编译器很难为这两个函数提供相同的代码”，但是什么让它变得如此困难？或者，如果我错了，为什么这两个函数必须编译为不同的程序集？

除了基准测试之外，还有什么理由让我更喜欢其中一种实现而不是另一种实现？

完整示例。

Answer 1

我不确定理论上两者是否可能生成相同的代码。让我们来看看这两种方法。

行动

std::vector<int> bar(std::vector<int> v, bool(*p)(int)) {
    return std::move(v) | ranges::actions::remove_if(p);
}

对于操作，这是采取

v

，将其就地进行变异以删除满足

p

的元素，然后返回相同的

v

。这相当于写了：

std::vector<int> bar(std::vector<int> v, bool(*p)(int)) {
    std::erase_if(v, p);
    return v;
}

或者，从 C++20 之前开始：

std::vector<int> bar(std::vector<int> v, bool(*p)(int)) {
    v.erase(std::remove_if(v.begin(), v.end(), p), v.end());
    return v;
}

肯定不会发生分配，我们只是移动一堆int

，然后更改

v.size()

。

观点

std::vector<int> foo(std::vector<int> v, bool(*p)(int)) {
    return v | ranges::views::remove_if(p) | ranges::to_vector;
}

views::remove_if

 是一个惰性过滤器。这让我们可以了解 

v

 中不满足 

p

 的元素。然后，

to_vector

将构造一个新的

vector

，需要分配，并将

v

中所有不满足

p

的元素复制到新的

vector

中。返回新向量。

它会

混合优化吗？

最初，表达式

v | remove_if(p) | to_vector

 分配一个与 

vector<int>

 不同的新 

v

。 

v

 在此表达式的整个长度内都处于活动状态，因此您无法在此处重用 

v

 的内存。

这里的优化不仅仅是认识到

v

即将被销毁，因此它的分配可以被重用。而且新的 

vector

 最多与 

v

 大小相同，因此重用其分配是一个可行的策略。 

而且这个新vector

的元素以允许重用该分配的方式填充。

再加上分配是可观察的，甚至可能无法从一开始就省略——即使假设编译器可以以某种方式完成所有这些步骤。

从根本上来说，这两种情况只是不同的算法。有时编译器可以弄清楚这一点，但这似乎是一个巨大的延伸。如果存在这样的优化，那么它基本上是针对这种情况手工制作的。

我应该更喜欢哪一个，为什么？

一般来说，这个问题的答案是使用最具体的工具来完成工作。如果您有一个

vector<int>

 并且您只想要不满足 

p

 的元素，并且根本不需要原始元素 - 这就是 

actions::remove_if

 （或者，根据上下文，只需直接调用 

std::erase_if

）。这就是 

actions::remove_if

 旨在解决的工作。