C++ vector内存分配及正确释放

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内存分配

内存释放

1.清空vector的元素：clear()

2.释放内存：clear() + shrink_to_fit()

3.释放vector中多余的空间或释放整个vector空间：swap()

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内存分配

1.C++ vector：相当于一个动态数组，它的内存会随着size的增加而不断的增长。

2.内存分配的两个函数：

2.1.size()返回实际占用内存的个数

2.2.capacity()，返回实际申请的空间大小，一般来说，capacity >= size 。

3.扩容：当capacity和size相等时，vector就会扩容，capacity会成倍增长。个人验证扩容后vector占内存为原来的2倍，但有人说扩容后是原来内存的1.5倍，可能与系统相关。

4.扩容原理：以vector最常用的push_back为例，调用push_back时，若当前容量（capacity）已经不能够容纳新的元素，即此时capacity=size，那么vector会重新申请一块内存，把之前的内存里的元素拷贝到新的内存当中，然后把push_back的元素拷贝到新的内存中，最后要析构原有的vector并释放原有的内存。这个过程的效率是极低的，为了避免频繁的分配内存，C++每次申请内存一般都会成倍的增长，例如之前是4，那么重新申请后就是8，以此类推。

5.扩容隐患：由于每次内存分配成倍数申请，可能引发内存分配不足抛出bad_alloc异常，推荐以下的解决方案：如何在C++中处理bad_alloc？ | 经验摘录。

3.扩容验证代码：

#include 
#include 
using namespace std;

int  main(){
vector vec(10);
cout << "vec.size: "<< vec.size() <

运行结果如图：

内存释放

1.清空vector的元素：clear()

使用clear()不会真正释放内存，capacity()无变化

#include 
#include 
using namespace std;

int main(){
	vector vec;
	//手动空间100 
	vec.reserve(100);
	vec.push_back(1);
	vec.push_back(2);
	cout <<"vec.size(): " << vec.size() << endl;
	cout <<"vec.capasity(): " << vec.capacity() << endl;
	vec.clear();
	cout <<"After vec.size(): " << vec.size() << endl;
	cout <<" After vec.capasity(): " << vec.capacity() << endl;
	
	return 0;
}  

运行结果如图：

2.释放内存：clear() + shrink_to_fit()

想要彻底释放内存，C11引入了shrink_to_fit();，在执行完clear()后执行，可完全释放内存

#include 
#include 
using namespace std;

int main(){
	vector vec;
	//手动空间100 
	vec.reserve(100);
	vec.push_back(1);
	vec.push_back(2);
	cout <<"vec.size(): " << vec.size() << endl;
	cout <<"vec.capasity(): " << vec.capacity() << endl;
	vec.clear();
	vec.shrink_to_fit();
	cout <<"After vec.size(): " << vec.size() << endl;
	cout <<"After vec.capasity(): " << vec.capacity() << endl;
	
	return 0;
}  

运行结果如图:

3.释放vector中多余的空间或释放整个vector空间：swap()

1.swap的用法有以下两种：

1.释放vector中多余的空间

2.释放整个vector空间

构造函数也不同：

释放整个vecter空间：vector ().swap(vec);

释放vec中多余空间：vector (vec).swap(vec);

2.swap交换技巧释放内存空间的思想：vector()使用默认构造函数建立临时vector对象，再对该临时对象上调用swap()成员，swap调用之后对象vector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vector的大小，而临时对象随机被析构，从而其占用的空间被释放调。

例：vector释放全部占用内存

#include 
#include 
using namespace std;

int main(){
	vector vec;
	//手动空间100 
	vec.reserve(100);
	vec.push_back(1);
	vec.push_back(2);
	cout <<"vec.size(): " << vec.size() << endl;
	cout <<"vec.capasity(): " << vec.capacity() << endl;
	vector ().swap(vec);
	cout <<"After vec.size(): " << vec.size() << endl;
	cout <<"After vec.capasity(): " << vec.capacity() << endl;
	
	return 0;
}  

运行结果如图：