STL---vector内存分配

[置顶] STL容器vector的内存问题

标签： C++STLvector内存

2013-12-15 19:57 3708人阅读 评论(0)收藏举报

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       在STL的容器中，vector可以说是最容易理解和使用的容器了，以前使用数组的时候，如果不确定有多少数据要存储，就会预先分配一个大的数组，如果实际没有用到那么多，又会浪费很多的内存资源，如果不分配大的数组又担心不够用，有了vector之后，这些问题再也不用担心了，vector会动态的增长空间，当vector空间不足时会自动申请一片更大的内存空间，以存储新的数据。
       vector动态内存增长的过程如下：
       1) 申请一块更大的内存空间以存储新数据。
       2) 将数据从旧内存空间拷贝到新内存空间。
       3) 析构旧内存空间中的对象。
       4) 释放旧内存空间。
       对于程序员来说，这简直就是一个神器，但是在享受vector带来方便的同时，它也隐藏了一些内存方面的问题，需要我们注意一下。

1、预先分配两倍的内存空间

       对于一个数组，只要通过元素的个数以及元素的类型就可以得到占用的内存空间，而对于vector情况就不一样，为了提高效率，vector会预先分配一定的内存空间，减少申请内存以及数据移动的开销，因此vector实际占用的内存空间要比需要的多一些。
       如果对内存要求比较高的程序，使用vector一定要小心了，当vector空间不足时，会申请一块约是当前占用内存两倍的新空间以存储更多的数据，若可用内存为1G，而当前vector已占用的内存空间0.5G，当再插入一个元素，vector将会申请一块约1G的内存空间，瞬间内存就被用光了，导致程序崩溃。

2、迭代器失效

       当vector空间不足时，会申请一块更大的内存空间，并将原指向内存空间的数据移动到新的内存空间中，接着，旧的内存空间将会被回收。这里就可能会出现问题了，当vector指向新的内存空间之后，原来指向旧内存空间的迭代器都会失效了，若再使用这些失效迭代器，将会出现coredump。因为当需要插入数据到vector的时候，就需要注意当前的迭代器还是否有效了。

3、释放vector所占内存

       vector已经申请的内存空间并不会缩减，即使调用clear()函数，也只是清空vector的所有元素，真正占用的内存空间也不会减少。有一种方法可以释放vector占用的内存空间，swap()函数可以交换两个vector对象所指向的内存空间，
       下面例子说明了swap()函数的使用方法，假设拥有一个vector<int>对象vec：

[cpp] view plain copy

print?

1. vector<int> tmp;  //tmp为空  
2. vec.swap(tmp);      //vec和tmp交换指向的内存空间  

vector<int> tmp;//tmp为空vec.swap(tmp);//vec和tmp交换指向的内存空间

       如果代码想要更加精简，则可以选择下面的写法：

[cpp] view plain copy

print?

1. vec.swap(vector<int>());//vec与临时对象交换了指向的内存空间  

vec.swap(vector<int>());//vec与临时对象交换了指向的内存空间

       上面两种方式都使用一个没有数据的vector对象与当前vetor对象进行了交换，对于vec来讲，其内存空间缩减为0，同理，若想vec变为指定大小，则只需要与一个大小一样的vector对象进行swap即可。

4、预先申请内存空间

       若一开始就大概确定需要的内存空间，则可以使用vector的reserve()函数预先申请足够的内存空间，这样做，既可以减少内存增长时的申请内存和数据移动的开销，避免了迭代器失效的问题，也防止了申请了超出预期的的内存空间，导致内存耗尽的问题；若一开始不确定需要的内存空间，则可以先预留足够大的空间，当所有数据都插入后，通过swap()函数去除多余的容量即可。

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