Question

如果你觉得需要realloc（） - 还有很多人 - 那么考虑使用标准库矢量。

我将通过同意std::vector出于多种原因更好地解释我的问题，并且我个人总是会选择使用它来编写我自己的带有C内存分配的动态数组。

但，std::vector会在内存增长时对内存进行分段，因为C ++没有等同于realloc（编辑为了澄清，我知道{{ 1}}的存储是连续的，不会碎片化，我的意思是分配和解除分配导致的内存空间碎片，std::vector可以通过扩展现有的分配来避免。那么总是推荐它realloc是否公平？非常小心，你不能写一些像realloc那样有效但使用C分配函数的东西，它有可能在不移动地址和复制现有元素的情况下增加内存，使其成为好或更好的术语碎片和表现？

相关（奖金问题！），为什么 C ++没有等同于std::vector？在一种如此专注于性能的语言中省略这似乎是一件奇怪的事情。 Bjarne常见问题解答中的部分正好具有该标题（减去重点），但答案并未解决'为什么'。这只是偶然的遗漏吗？与realloc / new的工作原理有什么根本的不一致吗？它是否真的没有给它在实践中带来的好处？

修改：好的，所以我忽略了delete - realloc的C nastiness无法使用std::vector重写，因为它只能起作用与PODs，不扔等等。在某些情况下，为了处理恶劣而编写的POD专用容器可能是个好主意。但无论如何，更有趣的问题就变成了：realloc会从std::vector的C ++中获益，它在这里得到了（或多或少）的答案：

Does std::vector *have* to move objects when growing capacity? Or, can allocators "reallocate"?

可悲的是，答案似乎是“是的，但标准委员会没有投票”。这是希望。

Answer 1

直接比较

                        |  std::vector     | C memory functions
------------------------+------------------+------------------------
default capacity        | undefined        | undefined
default grow            | towards capacity | undefined
deterministic capacity  | available        | no
deterministic grow      | available        | no
deterministic mem.-move | available        | no
non-POD types           | yes              | f***ing no (*)
no-throw                | no               | yes

deterministic mem.-move来自deterministic capacity/grow。当realloc和std::vector必须将其存储的元素移动到新的内存位置时。

当你考虑移动（智能）任何类型的引用时，我认为关于内存移动的（可用）确定性是非常重要的。

_{注意：在这方面，我使用术语＆＃34; deterministic＆＃34;关于我的源代码生存期，即它在具有不同编译标志的不同库的不同版本中的生命周期等。}

来源

它会像realloc那样对内存进行分片处理：

类模板矢量概述[vector.overview]

a的元素   向量是连续存储的，这意味着如果v是vector<T, Allocator>，其中T是除bool以外的某种类型，那么它会服从所有&v[n] == &v[0] + n的{{1}} {1}}

换句话说，所使用的内存是一体的。

一个很大的区别是0 <= n < v.size()实际上可以增加分配的内存部分而不是命令它这样做，但是，它不需要这样做（realloc）：

man 3 realloc

realloc（）函数将ptr指向的内存块的大小更改为size字节。内容会          在从区域的起点到新旧尺寸的最小值的范围内保持不变。如果是新的          size大于旧的大小，添加的内存不会被初始化。如果ptr为NULL，则调用为          对于所有大小值，等效于malloc（大小）;如果size等于零，并且ptr不为NULL，则调用          相当于free（ptr）。除非ptr为NULL，否则必须由之前调用malloc（）返回，          loc（）或realloc（）。 如果指向的区域被移动，则完成免费（ptr）。

因此它可以增加大小，但不是必需的。

man 3 realloc不仅包含std::vector，还包含size。如果你事先知道你需要一个大的capacity，但你现在无法初始化所有内容，你就有权像这样增加你的载体的容量：

vector

因此，与std::vector<T> vec(32); vec.reserve(1024); // vec has size 32, but reserved a memory region of 1024 elements不同，重新分配的时刻可以是realloc的确定性。

回答您的问题：因为std::vector，所以不需要std::vector。并且，非POD类型不允许realloc;尝试直接在非POD上使用realloc，malloc和free会产生未定义的行为。

Answer 2

new / new[]和delete / delete[]通常位于C库分配函数的顶层（ala malloc / realloc / { {1}}），可能有一个额外的小对象优化层，使用一个free - ed区域来快速满足许多小malloc个请求。这种分层意味着支持new和new对早期C ++库作者的实施工作很少。

要在delete中使用C ++中的就地调整大小功能，需要对realloc库函数进行侵入性更改，以便在移动到新内存区域时 required，C ++库代码有机会复制构造/销毁被移动的对象。这可以这样做：

在realloc意识到需要移动之后发生回调，要求C ++库执行实际数据移动而不是执行realloc样式字节副本，或
< / LI>
作为额外的resize-place-or-fail-without-moving函数，因此C ++库代码可以尝试，然后在删除之前返回到memcpy()和正确/安全的副本原始对象并释放原始记忆。

由于大多数C库malloc函数缺少任何此类挂钩/查询功能，因此C ++标准版和标准库并不需要它。正如Mehrdad所指出的那样，this answer记录了SGI对此问题的认可。

鉴于目前C ++的广泛使用，恕我直言 - 在C ++库本身提供realloc / malloc / realloc实现是有意义的钩子/查询，以便在free中看到实用程序的C ++库作者可以自由地使用它;这将是一个值得纳入未来标准的候选人。

非常小心，你不能写一些像std :: vector一样的东西，但是使用C分配函数，它有可能在不移动地址和复制现有元素的情况下增加内存，使其成为好的在碎片化和性能方面还是更好？

如上所述 - 不 - 如果不对realloc API进行更改，就无法复制构造/破坏对象。

Answer 3

std::vector在内存增长时对内存进行分段，因为C ++没有等效的realloc。

realloc将以相同的方式对内存进行分段，因为它正在执行相同的操作 - 如果旧块不够大，则分配新块并复制内容。

非常小心，你不能写一些像std::vector那样有效但使用C分配函数的东西，它有可能在不移动地址和复制现有元素的情况下增加内存，使其成为好或在碎片化和性能方面更好？

这正是vector的作用。您可以独立于 size 控制容量，并且只有在超出容量时才会重新分配。 realloc类似，但没有办法控制容量 - 使得vector在碎片和性能方面更好。

为什么C ++不能等同于realloc？

因为它有std::vector，它具有更大的灵活性。除了允许您精确控制内存的分配方式和时间外，它适用于任何可移动类型，而realloc在与非平凡类型一起使用时会出现严重错误。

Answer 4

C ++没有realloc的理由很充分;而不是重复它，我会指出你的答案here。

为了记录，正确的vector实施在某种程度上缓解了碎片问题，by choosing a growth factor close to the golden ratio，所以它并非完全是一个失败的原因。

总是在realloc上推荐std :: vector是否公平？

4 个答案:

直接比较

来源

类模板矢量概述[vector.overview]

man 3 realloc