vector::reserve()似乎没有分配空间。

Question

vector::reserve()似乎没有分配空间。

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附加代码包含三个对std::vector :: assign（）的调用。在第一次调用之前，调用std::vector :: reserve（）来分配适当数量的内存，然后填充向量。第二次调用assign（）在填充第二个向量之前不调用reserve（），因此我期望在此调用assign（）期间至少会进行一次分配。第三次调用assign（）用于使用新数据重新填充第一个向量。代码中的第四个块使用new分配一个int数组并填充它。

我期望第一、第三和第四个块的性能相等，而第二个块应该需要额外的时间，因为需要进行分配。但实际上我发现第一和第二个块花费相等的时间，而第三和第四个块运行速度显着更快（约30％）。我觉得reserve（）的调用实际上没有分配所需空间，而是将分配推迟到调用assign（）。

我在两个平台上进行了测试：使用Visual C ++ 2010编译的Windows Vista和使用gcc 4.3.2编译的SUSE Linux。我尝试了不同水平的优化（包括无优化），并继续看到相同的行为。有什么想法，为什么reserve（）没有做我期望的事情？如果我看到的是正确的行为，那么reserve（）的意义是什么？

谢谢， Josh

#include <vector>
#include <time.h>
#include <stdio.h>
#include <iostream>

int main()
{
  int     len=1E8, nloops=100;
  clock_t start, stop;
  double  wr=0.0, wor=0.0, wc=0.0, pb=0.0;

  printf("Number of values tested = %d\n", len);
  printf("Number of loops = %d\n", nloops);

  std::vector<int> vec1a, vec1b;
  for(int i=0; i<len; i++) vec1a.push_back(i);
  for(int i=len; i>0; i--) vec1b.push_back(i);

  for(int i=0; i<nloops; i++)
  {
    std::vector<int>  vec2, vec3;
    int              *vec4;

//First block
    vec2.reserve(len);
    start = clock();
    vec2.assign(vec1a.begin(), vec1a.end());
    stop = clock();
    wr += ((double)(stop-start))/((double)(CLOCKS_PER_SEC));

//Second block
    start = clock();
    vec3.assign(vec1a.begin(), vec1a.end());
    stop = clock();
    wor += ((double)(stop-start))/((double)(CLOCKS_PER_SEC));

//Third block
    vec2.clear();
    start = clock();
    vec2.assign(vec1b.begin(), vec1b.end());
    stop = clock();
    wc += ((double)(stop-start))/((double)(CLOCKS_PER_SEC));

//Fourth block
    start = clock();
    vec4 = new int[len];
    for(int j=0; j<len; j++) vec4[j] = vec1a[j];
    stop = clock();
    pb += ((double)(stop-start))/((double)(CLOCKS_PER_SEC));
    delete []vec4;
  }

  printf("With reserve()    = %10.4lE\n", wr);
  printf("Without reserve() = %10.4lE\n", wor);
  printf("With clear()      = %10.4lE\n", wc);
  printf("newed int array   = %10.4lE\n", pb);

  return 0;
}

- Josh

我正在尝试对其进行分析，但它使用了超过250 MB的堆内存。为什么不尝试使用更少的元素但更多的循环呢？ - baris.aydinoz

@sbi：^^这种事情发生在我们中的佼佼者身上 :P - rubenvb

我已经尝试了不同级别的优化（包括没有优化）。不过，我只尝试过发布版。 - Josh

@baris_a：对我来说，它的内存占用超过了1.5GB，但如果你的RAM不够大，为什么不直接改变“len”呢？ - sbi

糟糕 - 标题错了，也在VC中。对此我感到抱歉！ - Josh

2个回答

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这并不能解释你的结果，但你可能会感兴趣知道，reserve和new[]实际上并不分配内存。相反，它们只是在进程中分配地址空间，只有当它们被使用时，虚拟内存管理器才会分配实际的RAM页面（页面将逐个被分配，因此一个块的一部分可能被分配而另一部分则没有）。

- Ben Voigt

有趣，我不知道这个。 - Josh

这解释了我的一部分结果：为什么第一次填充向量比第二次填充慢。感谢您的见解！ - Josh

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- Andrew T Finnell · Accepted Answer

考虑到向量的源都在头文件中，您可以查找.assign的功能。在assign内部，它一次性分配所需数量的项。当您执行vec2.assign(vec1a.begin(), vec1a.end())时，模板足够聪明，知道它需要1E8。

如果您真的想测试它，可以通过每个项目进行迭代，并使用push_back而不是assign()。

附加说明：

只是为了澄清，在调用栈中使用.assign()计算新容量并调用_Grow_to（MSVC++10）。实际上，.assign()执行保留操作。