STL要点学习（1）--vector容器

最新推荐文章于 2025-06-02 18:45:04 发布

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本文探讨了C++ STL中vector容器的内存管理机制，包括与数组的不同之处、swap操作的特点及其如何帮助实现内存的有效回收。并通过代码示例详细解析了swap函数的工作原理。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

1.vector和数组不同

	vector<int> v1(10,1);
	cout<<&v1<<" "<<&v1[0]<<endl;

上面俩个输出会相差非常的大，这点和数组很不同。因为v1是一个对象，他的内部知识维护想start之类的指针，对象v1本身是在堆上分配内存，然后他的元素实在内存池(堆)上分配内存。

2.vector::swap()操作

在容器vector中，其内存占用的空间是只增不减的，比如说首先分配了10,000个字节，然后erase掉后面9,999个，则虽然有效元素只有一个，但是内存占用仍为10,000个。所有内存空间在vector析构时回收。

一般，我们都会通过vector中成员函数clear进行一些清除操作，但它清除的是所有的元素，使vector的大小减少至0，却不能减小vector占用的内存。要避免vector持有它不再需要的内存，这就需要一种方法来使得它从曾经的容量减少至它现在需要的容量，这样减少容量的方法被称为“收缩到合适（shrink to fit）”。（节选自《Effective STL》）如果做到“收缩到合适”呢，嘿嘿，这就要全仰仗“Swap大侠”啦。

swap交换技巧实现内存释放思想：vector()使用vector的默认构造函数建立临时vector对象，再在该临时对象上调用swap成员，swap调用之后对象myvector占用的空间就等于一个默认构造的对象的大小，临时对象就具有原来对象v的大小，而该临时对象随即就会被析构，从而其占用的空间也被释放。

其实要想更具象的理解上面的描述，必须从swap实现原理上来剖析，下面我试着来剖析一下swap的实现。

线上代码：

	vector<int> v1(10,1);
	vector<int> v2(5,2);
	vector<int>::iterator ite1=v1.begin();
	vector<int>::iterator ite2=v2.begin();
	cout<<&v1<<" "<<&v1[0]<<" "<<*ite1<<" "<<*v1.begin()<<endl;
	cout<<&v2<<" "<<&v2[0]<<" "<<*ite2<<" "<<*v2.begin()<<endl;
	v1.swap(v2);
	cout<<&v1<<" "<<&v1[0]<<" "<<*ite1<<" "<<*v1.begin()<<endl;
	cout<<&v2<<" "<<&v2[0]<<" "<<*ite2<<" "<<*v2.begin()<<endl;

输出如下：

0012FF2C 005C06D0 1 1
0012FF1C 005C0728 2 2
0012FF2C 005C0728 1 2
0012FF1C 005C06D0 2 1

我们看到迭代器并没有失效，我们可能猜到swap只是交换了vector维护的指针：start,finish,end_of_storage.

vc中代码如下：

 void swap(_Myt& _X)
  {if (allocator == _X.allocator)
   {std::swap(_First, _X._First);
   std::swap(_Last, _X._Last);
   std::swap(_End, _X._End); }

证明我们的猜想。回头补上2张交换的图片

参考：http://blog.chinaunix.net/uid-28387257-id-3968233.html