Question

鉴于代码：

class Foo {
  std::vector<int> items;
  std::map<int, int> dictionary;
};

如果上述向量或地图中没有添加任何内容，是否还会分配一块缓冲区内存？（换句话说，缓冲区分配总是在容器创建期间发生，还是可以在调用push_back之类的函数之前推迟？）
是否有处理初始STL容器缓冲区分配时间的标准，或者是否允许STL容器和编译器之间的行为不同？

注意：这个问题不是关于这样的容器会增加到类Foo的大小的额外字节。

（此问题的一个相关子集，强调分配大小为Initial capacity of vector in C++。）

Answer 1

C++ Reference对于C ++ 17，如果分配器构造为noexcept，则默认构造函数为noexcept。所以它取决于使用的分配器。在VS 2015中，标准构造函数为noexcept。

澄清：这意味着如果分配器不是noexcept，则不会分配任何内存块。

对于你的第二个问题：相同的参考，它是O（1）。

Answer 2

标准没有说明任何内容，但我专门研究的实现将为std::vector做一些预先分配，并且不会为{{1}预先分配任何内容。 }。

这实际上曾经让我困难，当我讨厌一个巨大的容器，哪些元素有一个微不足道 - 不超过10个元素，大多数条目有0大小的向量 - 矢量在其中。此实现中的默认向量容量为32，并且＆＃39; 32 * sizeof（vector_element）* number_of_elements＆＃39;碰巧是非常大的。

Answer 3

如前所述，这个定义不明确。但是，你可以测试它。

例如使用gcc / linux。创建一个简单的程序，用-O0 -g编译它并在gdb中运行它。然后

break main
run
break malloc
cont

现在只需在每个malloc上运行backtrace，您就会看到动态分配。使用我的gcc 5.3.0，两个空容器都不分配堆内存，这是在第一个push_back / operator[]上完成的。

当然，如果不是gdb / malloc，您应该使用首选调试器并中断分配器底层函数。

现在，如果你考虑这两个案例。在这种情况下预先分配内存是否有意义？

std::vector<int> foo;
foo.push_back(13);

嗯，从技术上讲，你可以保存nullptr的检查，但是通常用三个指针来实现向量，不需要额外的检查。

但请考虑

std::vector<int> foo;
foo.reserve(100);

在这种情况下，预分配对性能有害。

我找不到为树结构预分配的参数，例如map。

请记住，这是一个非常具体的优化。只有充分的理由才能对此进行优化（基准！）。

注意：您可能希望阅读有关小字符串优化的信息，这是一种非常常见的相关但不同的技术。

Answer 4

如果上述向量或地图中没有添加任何内容，是否仍会为潜在条目分配一块内存？（换句话说，在容器创建过程中是否总是会发生入口分配，或者在调用push_back之类的函数之前是否会延迟？）

那可能发生，是的。它实际上是容器实现的细节，未在标准中指定。

是否有处理初始STL容器分配时间的标准，或者STL容器和编译器之间允许的行为是否有所不同？

您可以使用例如推迟创作成员std::unique_ptr，并通过调用getter函数创建它们。

Answer 5

值得注意的是，Microsoft的STL实现当前在中分配了std::map和std::set的默认构造函数。 Godbolt example-注意在程序集输出的第8行上对operator new的调用。

是的，这绝对会影响性能。在剖析了一些神秘的慢代码之后，我才意识到这一点，结果发现，具有很少使用的map成员的类的默认构造函数主导着所讨论的循环的运行时间。

如果像我一样，您对这个实施决定不完全满意，我会指出Boost.Container的同行do guarantee零分配默认结构。

未使用的STL容器是否分配内存？

5 个答案: