C++学习笔记09 （STL Vector 释放内存）

水深无声 2022-06-09 12:29 268阅读 0赞

**1：标准库Vector实现原理：**  
vector就是动态数组.它也是在堆中分配内存,元素连续存放,有保留内存,如果减少大小后，内存也不会释放.如果新值>当前大小时才会再分配内存.它拥有一段连续的内存空间，并且起始地址不变，因此它能非常好的支持随即存取，即\[\]操作符，但由于它的内存空间是连续的，所以在中间进行插入和删除会造成内存块的拷贝，另外，当该数组后的内存空间不够时，需要重新申请一块足够大的内存并进行内存的拷贝。这些都大大影响了vector的效率。

对**最后元素操作最快(在后面添加删除最快 )**, 此时一般不需要移动内存,只有保留内存不够时才需要对中间和开始处进行添加删除元素操作需要移动内存,如果你的元素是结构或是类,那么移动的同时还会进行构造和析构操作，所以性能不高 （最好将结构或类的指针放入vector中，而不是结构或类本身，这样可以避免移动时的构造与析构)。

访问方面,对任何元素的访问都是O(1),也就是是常数的,所以vector常用来保存需要经常进行随机访问的内容,并且不需要经常对中间元素进行添加删除操作.

**2：当vector的内存用完了，它是如何动态扩展内存的？**它是怎么释放内存的？用clear可以释放掉内存吗？是不是线程安全的？  
vector内存用完了，会以当前size大小重新申请**2\*size**的内存，然后把原来的元素复制过去，把新元素插上，然后释放原来的内存。所以最好通过reserve函数预定相应的元素。

一般我们释放**vector里的元素使用clear，其实它不能释放内存**，要想释放内存要使用swap，[参考这个链接][Link 1]

vector<type> v; 
    //.... 这里添加许多元素给v 
    //.... 这里删除v中的许多元素 
    vector<type>(v).swap(v); 
    //此时v的容量已经尽可能的符合其当前包含的元素数量 
    //对于string则可能像下面这样 
    string(s).swap(s);

为什么这样可以释放内存呢？即先创建一个临时拷贝与原先的vector一致，值得注意的是，此时的拷贝 其容量是尽可能小的符合所需数据的。紧接着将该拷贝与原先的vector v进行 交换。好了此时，执行交换后，临时变量会被销毁，内存得到释放。此时的v即为原先 的临时拷贝，而交换后的临时拷贝则为容量非常大的vector（不过已经被销毁）

C++11提供了shrink\_to\_fit()函数，这个函数的功能主要就是把capacity降低为size。

**STL线程安全问题**  
STL的容器：多个线程读是安全的，在读的过程中，不能对容器有任何写入操作；多个线程可以同时对不同的容器做写入操作；不能指望任何STL实现来解决线程难题，**必须手动做同步控制。**

[Link 1]: http://developer.51cto.com/art/201306/397114.htm