vector底层原理

2024-09-03 00:20
文章标签 原理 底层 vector

本文主要是介绍vector底层原理,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

一句话总结:vector底层实现了一个动态数组

vector原理

基类构成:

  • M_start 容器开始的位置
  • M_finish 容器结束的位置
  • M_end_of_storage 最后一个元素的下一个位置

1.构造函数

  • 无参构造:不申请内存空间(性能优先)
  • 初始化元素个数:动态申请内存空间

2.插入元素

插入到末尾:

  • 先检查空间是否足够,不够则重新申请原来二倍的空间,并将旧数据拷贝到新空间中,这个拷贝的过程很消耗性能,所以在创建vector对象时最好指定初始化元素的个数,减少拷贝带来的性能损失

插入到中间:

  • 将待插入位置之后的元素全部向后移动一个位置,再插入新元素

3.删除元素

删除末尾元素

  • 删除元素不会释放该元素占用的内存,只是修改(记录最后一个元素位置的指针的指向)

删除其它位置元素

  • 将该位置之后的元素全部向前移动一个位置

4.读取元素

  • 操作符[] ,读取指定位置的元素,返回具体元素的引用
  • 函数at() ,比[]多了检查越界的功能,返回元素的引用

5.修改元素

  • vector不支持直接修改
  • 通过[]或at()获取元素的引用后修改

6.释放空间

  • swap一个空容器
  • 先clear(清除元素但空间未释放),再shink_to_fit(c++11新特性,释放未使用的内存)

vector内存增长机制

1.特点:

  • 内存只增加不减少
  • 内存连续

2.增长方式

  • 无参构造:0,1,2,4,8,16…
  • 有参构造:(10),20,40 或 (50),100,200…

3.增长的具体步骤

  • 申请翻倍的空间
  • 将旧数据copy到新空间
  • 释放旧空间
  • 插入新元素

4.注意:当vector的元素为指针时,指针被释放时不会调用指针所指对象的析构函数,需要手动释放
vector 的元素是指针时,vector 在释放元素时不会自动调用指针所指对象的析构函数。它只会销毁存储在 vector 中的指针(即释放指针本身的存储空间),而不会管理指针所指向的动态内存。因此,如果 vector 中的元素是指针,在销毁 vector 或删除元素之前,必须手动释放指针指向的对象,以避免内存泄漏。

例如,假设有一个存储指针的 vector

std::vector<MyClass*> myVector;

在删除 myVector 中的元素或销毁 myVector 之前,你需要手动释放这些指针指向的内存:

for (MyClass* ptr : myVector) {delete ptr;
}
myVector.clear();

这样才能确保指针指向的对象也被正确释放。否则,尽管 vector 自身的内存会被释放,但由指针指向的对象内存将会泄漏。

推荐学习 https://xxetb.xetslk.com/s/p5Ibb

这篇关于vector底层原理的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/1131486

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