【C++】vector扩容缩容

CodeWithMe2025-04-24 16:41

vector扩容缩容

1 扩容

一般来说，主要是重新分配内存

2 缩容

resize 缩小后，vector 的容量（capacity()）可能保持不变，需要显式调用 shrink_to_fit() 来释放内存。

验证代码：

cpp 复制代码

#include <vector>
#include <iostream>

template <typename T>
class TrackingAllocator {
public:
    using value_type = T;

    TrackingAllocator() = default;

    // 允许从其他类型的 TrackingAllocator 构造
    template <typename U>
    TrackingAllocator(const TrackingAllocator<U>&) {}

    // 分配内存
    T* allocate(size_t n) {
        std::cout << "分配 " << n * sizeof(T) << " 字节" << std::endl;
        return static_cast<T*>(::operator new(n * sizeof(T)));
    }

    // 释放内存
    void deallocate(T* p, size_t n) {
        std::cout << "释放 " << n * sizeof(T) << " 字节" << std::endl;
        ::operator delete(p);
    }

    // 定义相等比较运算符
    bool operator==(const TrackingAllocator&) const noexcept {
        return true; // 无状态分配器，所有实例等价
    }

    // 定义不等比较运算符（可选，C++20 前需要）
    bool operator!=(const TrackingAllocator& other) const noexcept {
        return !(*this == other);
    }
};

int main() {
    // 使用自定义分配器的 vector
    std::vector<int, TrackingAllocator<int>> vec;

    // 测试 resize 缩小是否释放内存
    vec.resize(1000);  // 触发分配
    std::cout << "Size: " << vec.size() 
              << ", Capacity: " << vec.capacity() << std::endl;

    vec.resize(10);    // 缩小 size，但 capacity 不变
    std::cout << "Size: " << vec.size() 
              << ", Capacity: " << vec.capacity() << std::endl;

    vec.shrink_to_fit(); // 显式释放多余内存
    std::cout << "Size: " << vec.size() 
              << ", Capacity: " << vec.capacity() << std::endl;

    return 0;
}

测试不同标准库实现的行为：

编译器/库	resize 缩小是否自动释放内存
GCC (libstdc++)	否，需 shrink_to_fit
Clang (libc++)	否，需 shrink_to_fit
MSVC (MSVC STL)	否，需 shrink_to_fit

注意：gcc使用shrink_to_fit时，会重新分配空间

检测是否有内存泄漏：

shell 复制代码

valgrind --tool=memcheck --leak-check=full ./your_program