为什么 std::vector::assign 不尽快释放现有分配的内存？

Question

根据 cppreference，

std::vector::assign

将内容替换为值

count

的

value

副本。 该定义意味着向量的现有状态未在

assign

中使用。

在以下示例代码中，在 GCC 14.2 上运行，

test1

打印

20000002

。 这表示分配新空间后现有内存将被删除。 通过适当放置

clear()

和

shrink_to_fit()

调用，

test2

减少峰值对象计数并打印

10000002

。

这是在实现

libstdc++

时错过了优化机会还是我对

std::vector

功能的理解不正确/不完整？

#include <iostream>
#include <vector>

int curr;
int max;

void update(int delta) { curr += delta; max = std::max(max, curr); }
void reset() { curr = max = 0; }

struct Foo {
    Foo() { update(1); }
    Foo(const Foo&) { update(1); }
    Foo& operator=(const Foo&) { return *this; }
    ~Foo() { update(-1); }
};

void test1() 
{
    reset();
    std::vector<Foo> foos;
    foos.assign(10'000'000, Foo{});
    foos.assign(10'000'001, Foo{});
    std::cout << max << '\n';
}

void test2() 
{
    reset();
    std::vector<Foo> foos;
    foos.assign(10'000'000, Foo{});
    foos.clear();
    foos.shrink_to_fit();
    foos.assign(10'000'001, Foo{});
    std::cout << max << '\n';
}

int main()
{
    test1();
    test2();
    return 0;
}

Answer 1

我觉得有点混乱。您实际测量的是对构造函数和析构函数的调用量，而不是它使用的内存量。

在这种情况下，对

shrink_to_fit()

的调用没有任何意义，它只是保证对具有更大数量元素的

assign

进行底层重新分配。

观察到的 20mil 意味着有一个时刻，第二个

assign

创建了对象，但第一个

assign

的对象尚未删除。

事实上，第二个

assign

是更大。因此，如果向量为第一个

assign

分配了确切数量的内存，那么对于第二个

assign

，它应该创建另一个内存块。它将创建第二对象负载，将

max

的值增加到2000万。

然后释放为前 1000 万个元素分配的内存。

不会提前释放第一个内存块，因为在构造第二个内存块的过程中可能会出现异常。 因此，当保证第二个内存块的分配和填充成功时，第一个内存块就被释放了。