STL中vector的記憶體分配與正確釋放
1.vector的記憶體增長
vector其中一個特點:記憶體空間只會增長,不會減小,援引C++ Primer:為了支援快速的隨機訪問,vector容器的元素以連續方式存放,每一個元素都緊挨著前一個元素儲存。設想一下,當vector新增一個元素時,為了滿足連續存放這個特性,都需要重新分配空間、拷貝元素、撤銷舊空間,這樣效能難以接受。因此STL實現者在對vector進行記憶體分配時,其實際分配的容量要比當前所需的空間多一些。就是說,vector容器預留了一些額外的儲存區,用於存放新新增的元素,這樣就不必為每個新元素重新分配整個容器的記憶體空間。
在呼叫push_back時,每次執行push_back操作,相當於底層的陣列實現要重新分配大小;這種實現體現到vector實現就是每當push_back一個元素,都要重新分配一個大一個元素的儲存,然後將原來的元素拷貝到新的儲存,之後在拷貝push_back的元素,最後要析構原有的vector並釋放原有的記憶體。例如下面程式:
#include <iostream> #include <cstdlib> #include <vector> using namespace std; class Point { public: Point() { cout << "construction" << endl; } Point(const Point& p) { cout << "copy construction" << endl; } ~Point() { cout << "destruction" << endl; } }; int main() { vector<Point> pointVec; Point a; Point b; pointVec.push_back(a); pointVec.push_back(b); cout<<pointVec.size()<<std::endl; return 0; }
輸出結果:
其中執行
pointVec.push_back(a);
此時vector會申請一個記憶體空間,並呼叫拷貝建構函式將a放到vector中
再呼叫
pointVec.push_back(b);
此時記憶體不夠 需要擴大記憶體,重新分配記憶體 這時再呼叫拷貝建構函式將a拷貝到新的記憶體,再將b拷入新的記憶體,同時有人呼叫Point拷貝建構函式,最後釋放原來的記憶體 此時呼叫Point的解構函式。
2.vector的記憶體釋放
由於vector的記憶體佔用空間只增不減,比如你首先分配了10,000個位元組,然後erase掉後面9,999個,留下一個有效元素,但是記憶體佔用仍為10,000個。所有記憶體空間是在vector析構時候才能被系統回收。empty()用來檢測容器是否為空的,clear()可以清空所有元素。但是即使clear(),vector所佔用的記憶體空間依然如故,無法保證記憶體的回收。
如果需要空間動態縮小,可以考慮使用deque。如果vector,可以用swap()來幫助你釋放記憶體。具體方法如下:
vector<Point>().swap(pointVec); //或者pointVec.swap(vector<Point> ())
標準模板:
template < class T > void ClearVector( vector< T >& vt ) { vector< T > vtTemp; veTemp.swap( vt ); }
swap()是交換函式,使vector離開其自身的作用域,從而強制釋放vector所佔的記憶體空間,總而言之,釋放vector記憶體最簡單的方法是vector<Point>().swap(pointVec)。當時如果pointVec是一個類的成員,不能把vector<Point>().swap(pointVec)寫進類的解構函式中,否則會導致double free or corruption (fasttop)的錯誤,原因可能是重複釋放記憶體。(前面的pointVec.swap(vector<Point> ())用G++編譯沒有通過)
3.其他情況釋放記憶體
如果vector中存放的是指標,那麼當vector銷燬時,這些指標指向的物件不會被銷燬,那麼記憶體就不會被釋放。如下面這種情況,vector中的元素時由new操作動態申請出來的物件指標:
#include <vector> using namespace std; vector<void *> v;
每次new之後呼叫v.push_back()該指標,在程式退出或者根據需要,用以下程式碼進行記憶體的釋放:
for (vector<void *>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it ++) if (NULL != *it) { delete *it; *it = NULL; } v.clear();