C++ STL向量'；实施

我想知道STL

std:：vector

是如何实现的

确切地说，STL向量是包含对象表还是指向对象的指针表

在实际实现中：最好是使用大小约为

10^8

的

std:：vector

，还是使用

char

数组

第一个选项有明显的优点：像在其他容器中一样迭代，已知大小，自动内存管理，很难做一些真正错误的事情

第二个选项使用的空间可能要少9倍（指针是64位，其中

char

是8位），但代价是上面列出的所有舒适的方法

我调查 /usr/include/c++/4.8.2/bits/stl_vector.h 看到了

push_back（）

的实现如下，但即使检查alloc_traits.h，我也不知道它到底是如何实现的

Type

char

仅用于显示指针的大小与保留值大小相比是显著的

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
}

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vector持有一个动态（重新）分配的连续存储块。 把它想象成：

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

std:：vector

在保证连续的缓冲区中保存类型为

T

的对象序列

关于这个问题

在实际实现中：使用大小约为10^8的std:：vector更好，还是使用char数组更好

大小本身并不重要

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但是，如果您将大量

char

数组作为本地自动变量进行分配，那么很可能会耗尽堆栈空间，导致行为非常不明确。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

（或者

std:：vector

，但很可能这是一个字符串）。

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
• 标记所用元素结束的指针（或索引）（即大小）
• 标记已分配存储（即容量）结束的指针（或索引）

（它还需要存储一个分配器；但通常情况下，这是无状态的，一个合适的实现将使用“空基类优化”，以确保在这种情况下不占用任何空间）

如果您管理自己的动态数组，则至少需要其中两个；因此，使用向量的额外成本是一个指针

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如果您不需要动态分配，那么自动数组（或

std:：array

，如果您需要更复杂的内容）将更加高效：它不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的情况下才有可能，并且存在一个大数组可能溢出堆栈的危险。

否，它不包含指向元素的指针。包含10^8个元素的

向量

的簿记占用空间可以忽略不计。它实际上不包含

大小

，而是一个指向存储结尾的指针。@tobias:它如何表示大小取决于实现。