C++中std::distance 和 .size()的区别小结

目录

• ​一、核心区别​
• ⚡ ​二、性能差异：何时优先用.size()？​​
• ​三、必须用std::distance的场景​
• ​四、总结：选择策略​

在 C++ 中，std::distance 和 .size() 虽然都能获取元素数量，但二者的设计目的、适用场景和性能特性有显著差异。以下是关键对比及使用建议：

​一、核心区别​

示例：计算子范围长度时只能用 distance

std::vector<int> vec{1, 2, 3, 4, 5};
auto start = vec.begin() + 1; // 指向 2
auto end = vewww.devze.comc.end() - 1;    // 指向 5
int len = std::distance(start, end); // 3（正确）
int size = vec.size();               // 5（无法获取子范围）

⚡ ​二、性能差异：何时优先用.size()？​​

1. ​随机访问容器（如 std::vector）​​

   • ✅ ​**.size() 更高效​：直接读取内部计数器，时间复杂度 ​O(1)​**​。
   • ❌ std::distance(begin(), end()) 虽也是 O(1)，但多一次函数调用开销。

2. ​非随机访问容器（如 std::list, std::set）​​

   • ⚠️ ​两者性能可能相同​：
     • std::list::size() 在部分实现中需遍历链表（O(n)），与&nb编程客栈sp;std::distance 遍历代价一致。
     • 例如 GCC 的 std::list::size() 可能调用 std::distance 实现。
   • ✅ ​建议用 empty() 替代​：若只需检查容器是否为空，empty() 是 ​O(1)​​ 且更安全。

​三、必须用std::distance的场景​

​计编程客栈算子范围长度​

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

​处理非容器序列（如数组、自定义迭代器）​​

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

​泛型编程中兼容任意迭代器​

模板代码需支持各种容器时，distance 可统一处理：

template http://www.devze.com<typename Iter>
v编程oid process(Iter start, Iter end) {
    int n = std::distance(start, end); // 兼容链表、向量等[5,8](@ref)
    // ...
}

​四、总结：选择策略​

​黄金法则​：

• 优先用 .size() 获取容器总大小；
• 涉及子范围、泛型代码或非容器序列时，必须用 std::distance；
• 检查是否为空时，​**永远用 .empty() 而非 size() == 0**​。

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