Question

我想知道STL std::vector是如何实现的。

确切地说，STL向量是否包含对象表或指向对象的表？

在实际实施中：最好是std::vector<char>的大小是10^8，还是数组为char？

第一个选项有明显的优点：迭代就像在其他所有容器中一样，已知大小，自动内存管理，很难做错事。

第二个选项可以使用9倍的空间（指针是64位，其中char是8位），但代价是上面列出的所有舒适方法。

我调查了一下 /usr/include/c++/4.8.2/bits/stl_vector.h 并看到push_back()实现如下，但即使检查alloc_traits.h也不知道它是如何真正完成的。

类型char仅用于表示指针的大小与保持的值大小相比是显着的。

我正在使用C ++ 11。

void
push_back(const value_type& __x)
{
     if (this->_M_impl._M_finish != this->_M_impl._M_end_of_storage)
     {
         _Alloc_traits::construct(this->_M_impl, this->_M_impl._M_finish,
                                  __x);
         ++this->_M_impl._M_finish;
     }
     else
#if __cplusplus >= 201103L
     _M_emplace_back_aux(__x);
#else
     _M_insert_aux(end(), __x);
#endif
}

Answer 1

向量管理单个连续的对象数组，因此它不需要指向每个元素的指针。它只需要：

指向数组开头的指针
标记所用元素结尾的指针（或索引）（即大小）
标记已分配存储结束的指针（或索引）（即容量）

（它还需要存储一个分配器;但通常情况下，这是无状态的，一个不错的实现将使用“空基类优化”来确保它在这种情况下不占用空间）。

如果您管理自己的动态阵列，则至少需要其中两个;所以使用矢量的额外成本是一个指针。

如果您不需要动态分配，那么自动数组（或std::array，如果您想要更多STLy）将更有效：它不会涉及任何堆分配或任何额外存储。但是，只有在编译时知道大小时才有可能，并且存在大型数组可能溢出堆栈的危险。

Answer 2

std :: vector保存一个连续的存储块，动态（重新）分配。把它想象成是：

struct vector { size_t size, capacity; void *data; };

Answer 3

std::vector<T>在保证的连续缓冲区中保存一系列类型为T的对象。

关于问题

在实际实现中：使用大小约为10 ^ 8的std :: vector或者使用char数组是否更好？

这个大小本身就无关紧要了。

但是，如果您将一个大型char数组分配为本地自动变量，那么很可能您的堆栈空间不足，具有非常未定义的行为。您可以通过动态分配数组来避免这种情况。一种合理的方法是使用std::string（或std::vector，但很可能这是一个字符串。）

STL矢量实现

3 个答案: