C++ 中 vector 如何实现内存分配
2012-02-12 16:09
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<<C++ primer>>中对顺序容器的内存分配是这样描述的,内容太多,简写一下:
为了支持随机访问,vector中的元素采用顺序存放,即每一个元素紧挨着前一个元素进行存储。那么现在只有可能出现问题了,当内存中没有足够连续的空间去存放新插入来的元素怎么办,C++是这样处理的:重新分配内存空间,将原来旧的元素全部复制到新的存储空间中去,然后再插入新的元素。因此可以看出,如果内存不是特别充足或者内存中没有较大块的空闲空间的,向vector容器中插入元素可能会有相当大的CPU开销。其中最糟糕的情况是每次插入一个元素,程序要将所有的元素复制到一个新的内存块上去,当然对于这种情况c++作了一个折衷的处理:当我们插入元素时,如果老的内存块是连续空闲空间不够,则重新分配一块内存空间,内存空间的大小不是只比旧的内存空间大一个元素的大小,相反而是多分配几个元素空间大小,这样对于接下来的几个新插入元素做到有空间可以插入,这样之后使得vector的性能得到很大提高,不过这是一个折衷的办法。
上面分析完之后我们应该可以知道当调用push_back(Tobj)时是如何分配内存的,即是在最大插入这个元素即可。不过vector也支持随机插入元素,这要借用迭代器来完成这个工作了,看下面一段代码,猜测一下会有什么样的输出结果
如果第一条输出语句是003B993C 5,那么后两条语句输出呢?
行啦,我给出来吧,具体原因可能要你自己去分析了,其实从上面的解释可以看出原因
003BB93C 33
003BB940 5
从这里你看出了什么问题,这里体现了vector一种怎么实现的思想,感觉是不是效率上有点低呢?
呵呵,是不是有点像数组的随机插入,要将插入点后的所有数据往后移动。这么说的话,可能没有用链表高效。
不过根据C++ primer作者给出的解释,vector的实际使用效率要比list和deque要高一点。主要还是要看应用场景吧。
为了支持随机访问,vector中的元素采用顺序存放,即每一个元素紧挨着前一个元素进行存储。那么现在只有可能出现问题了,当内存中没有足够连续的空间去存放新插入来的元素怎么办,C++是这样处理的:重新分配内存空间,将原来旧的元素全部复制到新的存储空间中去,然后再插入新的元素。因此可以看出,如果内存不是特别充足或者内存中没有较大块的空闲空间的,向vector容器中插入元素可能会有相当大的CPU开销。其中最糟糕的情况是每次插入一个元素,程序要将所有的元素复制到一个新的内存块上去,当然对于这种情况c++作了一个折衷的处理:当我们插入元素时,如果老的内存块是连续空闲空间不够,则重新分配一块内存空间,内存空间的大小不是只比旧的内存空间大一个元素的大小,相反而是多分配几个元素空间大小,这样对于接下来的几个新插入元素做到有空间可以插入,这样之后使得vector的性能得到很大提高,不过这是一个折衷的办法。
上面分析完之后我们应该可以知道当调用push_back(Tobj)时是如何分配内存的,即是在最大插入这个元素即可。不过vector也支持随机插入元素,这要借用迭代器来完成这个工作了,看下面一段代码,猜测一下会有什么样的输出结果
vector<int> vec; for(int i = 0; i < 10; i++) vec.push_back(i); vector<int>::iterator it = vec.begin(); for(int i = 0; i < 5; i++) it++; cout<<&(*it)<<" "<<*it<<endl; it = vec.insert(it , 33); cout<<&(*it)<<" "<<*it<<endl; ++it; cout<<&(*it)<<" "<<*it<<endl;
如果第一条输出语句是003B993C 5,那么后两条语句输出呢?
行啦,我给出来吧,具体原因可能要你自己去分析了,其实从上面的解释可以看出原因
003BB93C 33
003BB940 5
从这里你看出了什么问题,这里体现了vector一种怎么实现的思想,感觉是不是效率上有点低呢?
呵呵,是不是有点像数组的随机插入,要将插入点后的所有数据往后移动。这么说的话,可能没有用链表高效。
不过根据C++ primer作者给出的解释,vector的实际使用效率要比list和deque要高一点。主要还是要看应用场景吧。
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