C++容器std::vector的swap()函数使用方式

 更新时间:2023年08月09日 10:33:37   作者:吃素的施子  
这篇文章主要介绍了C++容器std::vector的swap()函数使用方式,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教

std::vector中的常用函数

  • .clear();清空数据
  • .size();当前vector容器内存储的元素的个数
  • .capacity();当前vector容器重新分配内存之前所能容纳的元素数量
  • .swap();函数交换
  • .reserve();向系统预订一段足够的连续的空间

.swap用于释放内存

首先,vector与deque不同,其内存占用空间只会增长,不会减小。

比如你首先分配了10,000个字节,然后erase掉后面9,999个,则虽然有效元素只有一个,但是内存占用仍为10,000个。所有空间在vector析构时回收。  

在用vector时,输入完一组数据处理完后,调用clear()进行清理,如果此时打印vector[0],会发现仍然输出之前vector所存的内容,但是如果调用.empty()函数又会返回1,告诉我们这个容器现在是空的,什么原因?

这是因为使用.clear()清空内容,但是没有释放内存的原因。

举例如下: 

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int main()
{
	vector <int >a;
	cout<<a.empty()<<endl;//输出   1  代表该vector此时是空
	a.push_back(1);
	a.push_back(2);
	cout<<a[0]<<" "<<a[1]<<endl;//输出1 2
	cout<<a.empty()<<endl;//输出 0 代表该vector此时非空
	cout<<a.size()<<endl;//输出2
	cout<<a.capacity()<<endl;//输出2
	cout<<"***************"<<endl;
	//a[0]=NULL;a[1]=NULL; 这是赋值为0,并不清空数据,也不释放内存。
	a.clear();
	cout<<a[0]<<" "<<a[1]<<endl;//仍然输出1 2,因为没有释放内存,所以输出该地址的内容仍然与之前一样
	cout<<a.empty()<<endl;//输出1  代表该vector此时已经为空
	cout<<a.size()<<endl;//输出0,代表当前容器内存储元素个数是0,与.empty()类似,都告诉我们当前容器是空的意思
	cout<<a.capacity()<<endl;//输出2,代表当前该vector在重新分配存储空间前所能容纳的元素数量并没有改变
	cout<<"***************"<<endl;
	/*
	下面这五行说明,.pop_back()与.clear()起到了相同的作用,都是清空数据,但是没有释放内存
	while(!a.empty()){
		a.pop_back();
	}
	cout<<a.empty()<<endl;//输出 1 代表该vector此时已经为空
	cout<<a[0]<<" "<<a[1]<<endl;//仍然输出为 1 2,因为没有释放内存,所以输出该地址的内容仍然与之前一样
	*/
	a.push_back(4);
	cout<<a[0]<<" "<<a[1]<<" "<<a[2]<<endl;//输出 4 2 0   尽管没有释放内存,但是已经认为该vector已经被清空,所以再push_back();时,a[0]被覆盖。
	cout<<a.size()<<endl;//输出1,代表当前容器内存储元素个数是1,就是刚刚push_back();装进去的数起到的作用
	cout<<a.capacity()<<endl;//此时仍然输出2
	cout<<"***************"<<endl;

在《effective STL》和其实很多C++文章中都有指明,用clear()无法保证内存回收。但是swap技法可以。

那么如何释放内存呢?

我们用swap交换到一个新的类型的vector,将原来的a拷贝出去,然后自然销毁,而新的到的a是全新的没有存任何数据的。

具体方法如下所示: 

vector<int>().swap(a);
//或者如下所示 加一对大括号都可以,意思一样的:
{
 std::vector<int> tmp;   
 ivec.swap(tmp);
}     
//加一对大括号是可以让tmp退出{}的时候自动析构
cout<<a.size()<<endl;//输出 0
cout<<a.capacity()<<endl;.// 输出 0
//cout<<a[1]<<endl;

.swap用于修剪掉多余空间

在一个应用中,可能会需要向一个vector中插入很多记录,比如说100000条,为了避免在插入过程中移动内存,咱实现向系统预订一段足够的连续的空间,

例如:

vector<int> ivec;
ivec.reserve(100000);

移动内存问题是解决了。

但是如果后来这个vector不再需要存那么多的元素了,已经通过erase删除了。但是以前咱们预留的空间却无法被其他程序再度利用,这样会造成内存一定程度上的浪费。

于是,我们利用目前的vector构造一个一模一样的vector,他并没有预留空间,于是以前预留的空间也被释放以作他用了:

ivec.swap(vector<int>(ivec)); 
// or vector<int>(ivec).swap(ivec)

此时vector占用的多余空间将被释放

或者如下所示 加一对大括号都可以,意思一样的:

  {
     std::vector<int> tmp = ivec;   
     ivec.swap(tmp);
  }     

加一对大括号是可以让tmp退出{}的时候自动析构;使用这种方法的前提是vector从前存储了大量数据,比如10000000,经过各种处理后,现在只有100条,那么向清空原来数据所占有的空间,就可以通过这种交换技术swap技法就是通过交换函数swap(),使得vector离开其自身的作用域,从而强制释放vector所占的内存空间。

对于容器的去重复操作类似:

std::vector<int> ModuleArr;
//排序
std::sort(ModuleArr.begin(), ModuleArr.end());
//去重
ModuleArr.erase(unique(ModuleArr.begin(), ModuleArr.end()), ModuleArr.end());

总结

以上为个人经验,希望能给大家一个参考,也希望大家多多支持脚本之家。

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