boost::circular_buffer 性能对比及用法小结

最近在项目中用到了循环队列的语义，于是引进了boost库的circular_buffer.

从直观了解，circular_buffer是预分配整块连续内存，并通过维护其首尾指针来实现循环，大部分情况下，性能应该和vector是一致的，只有在first指针发生翻转时，会出现性能的损失。

来自Kurt Guntheroth的circular_buffer和vector, deque, list的性能比对更加清晰的展现了其性能的比对情况，推荐阅读。

这里引用其中的一些比对结果数据：

操作	circular_buffer	vector	deque	list
assign	1534	1162	10237	9389
assign part	1383	1050	7312	6724
delete part	151	112	2925	2665
insert(end())	1004	1074	7234	6493
insert(end()), with reserve	-	1032	-	-
insert(begin())	9147849	4084888	13195	6745
push_back()	997	4724	6814	6635
push_back(), with reserve	-	1412	-	-
push_front()	1212	-	6738	6641
容器遍历(iterator)	154	158	554	388
sort()	3337.9	2335.8	2968.5	3333.5
sort() sorted	954.9	420.8	460.5	1301.5
search container	3580	2452	3729	-
push/pop as queue	1155	-	1848	8463

从上面的数据，我们可以看出，circular_buffer在大部分操作上和vector性能接近，大部分场景下，使用circular_buffer优于deque和list.

同时，我们可以看到，往circular_buffer数据中插入一个数据是耗费很大的操作，因为它需要对插入位置后的所有数据做一次移动的操作。所以，如果有插入数据的情景，应该避免使用circular_buffer.

std::copy的效率

针对circular_buffer复制的效率，我通过test_circular_buffer.cpp进行了测试，比较了直接使用array_one进行复制以及使用迭代器(begin(), end())进行复制的效率，结果如下：

4M数据拷贝100次，取最小值，最大值，和平均值，这里单位为微秒(micro seconds)

操作	最小值	最大值	均值
copy with c array cost	181	1438	304
copy with iterator cost	2175	4261	2435

从上面测试结果可以看到，使用array_one提供的连续内存拷贝会更快，应该是编译器识别到其是连续内存，而采取了优化措施。所以，在进行块拷贝时，我们还是需要使用array_one(), array_two()进行复制。