如何释放vector的闲置空间

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std::vector的容量操作

C++ STL容器vector对于容量的操作是只增不减，如下面的代码：

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vector<int> v;
v.push_back(12); // capacity: 1
v.push_back(22);// capacity: 1 * 2 = 2
v.push_back(32);// capacity: 2 * 2 = 4
cout << v.capacity() << endl; // 4
v.insert(v.begin(), 12, 86);
cout << v.capacity() << endl; // 15
// 删除第 3 个到倒数第 2 个元素（不含）之间的所有元素
v.erase(v.begin() + 2, v.end() ­- 2);
cout << v.size() << endl; // size: 4
cout << v.capacity() << endl; // 15 <­­­ #1
v.clear();
cout << v.capacity() << endl; // 15 <­­­ #2
v.reserve(0);
cout << v.capacity() << endl; // 15 <­­­ #3

由上面的代码可以看出，不论是删除vector中的元素(#1)、甚至clear整个容器的内容(#2)、或显式将capacity保留为0(#3)，都无法减小vector中闲置的空间。

std::vector复制构造不会复制capacity

如下列代码:

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vector<int> v2;
v2.push_back(12);
v2.push_back(28);
cout << v2.capacity() << endl; // 2
v2.reserve(120);
cout << v2.capacity() << endl; // 120
cout << v2.size() << endl; // 2
vector<int> v3(v2);
cout << v3.capacity() << endl; // 2  <­­ #1
cout << v3.size() << endl; // 2

如上所示，v3的capacity只是2(#2)，即v2中的元素个数。

通过复制构造和swap来释放vector容器闲置的内存空间

如下列代码：

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vector<int> v2;
v2.push_back(12);
v2.push_back(28);
cout << v2.capacity() << endl; // 2
v2.reserve(120);
cout << v2.capacity() << endl; // 120
cout << v2.size() << endl; // 2
vector<int> (v2).swap(v2); // <­­ #1
cout << v2.capacity() << endl; // 2  <­­ #2
为什么可以减小v2的capacity？
  • vector(v2)调用vector的复制构造函数，用v2的元素来构造一个新的、临时对象(无名对象)
  • 由于是复制构造，所以新的、临时对象的capacity是v2的元素的个数，所以为2
  • 由于成员函数swap()交换两个容器的一切：包括所有迭代器、size、所有元素甚至capacity
  • 经过 swap()后，v2的capacity变成新的、临时对象的capacity，即2，对应的：临时对象的capacity变成120
  • 由于vector(v2)创建的临时对象在vector(v2).swap(v2);这个语句结束后销毁，至此v2的capacity为2，原先闲置的空间(120-2个元素的空间)被释放(随着临时容器对象的销毁而释放)。

同理，完全清除一个vector的所有存储：

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vector<int> v2;
v2.push_back(12);
v2.push_back(28);
cout << v2.capacity() << endl; // 2
v2.reserve(120);
cout << v2.capacity() << endl; // 120
cout << v2.size() << endl; // 2
vector<int> ().swap(v2); // <­­ #1
cout << v2.capacity() << endl; // <­­ #2

(#1) 首先创建一个临时(空) 容器，然后与v2进行swap()

参考链接：
如何释放 Vector 容器闲置的空间

vector的insert和push_back的区别

std::vector::insert(在容器的指定位置插入元素)

  • 如果新的size()比旧的capacity()大，会导致重新分配空间。如果新的size()比capacity()大，所有的迭代器和引用是无效的。另外，只有在插入位置之前保留的迭代器和引用是有效的，超过结尾的迭代器同样是无效的。
    std::vector::push_back(将给定的元素添加到容器的末尾)
  • 新的元素被给定元素的一份拷贝所初始化
  • 给定的值移动到新的元素当中
  • 如果新的size()比capacity()大，所有的迭代器和引用(包括超过结尾的迭代器)是无效的，否则只有超过结尾的迭代器是无效的。

参考链接：

C++ vector’s insert & push_back difference