版权声明：原创文章，欢迎转载，但请注明出处，谢谢。
https://blog.csdn.net/qiuguolu1108/article/details/107146184
文章目录
vector是一个封装了动态大小数组的顺序容器，它能够存放各种类型的对象。 可以删除元素、可以插入元素、可以查找元素，做这些工作我们无需管理容器内存。容器内存管理，这种脏活累活全部交由vector管理。了解一下vector的内存管理策略，能够更加充分的利用内存。
1、定义一个用于测试的类
class A
{
public:
A(int data = 100)
:data_(data)
{
construct_count_++;
cout<<"constructor : "<<this<<endl;
}
A(const A& a)
{
copy_construct_count_++;
cout<<this<<" : copy constructor form : "<<&a<<endl;
}
static void dis_construct_count()
{
cout<<"construct count: "<<construct_count_<<endl;
}
static void dis_copy_construct_count()
{
cout<<"copy construct count: "<<copy_construct_count_<<endl;
}
void display()
{
cout<<data_<<endl;
}
~A()
{
cout<<"deconstructor : "<<this<<endl;
}
private:
int data_;
static int construct_count_;
static int copy_construct_count_;
};
int A::construct_count_ = 0;
int A::copy_construct_count_ = 0;
定义一个类，加上一些测试打印信息，帮助我们测试vector。
2、vector内存分配策略
vector是一个动态数组，它会根据元素的个数，适当的去申请内存。可以简单的把vector理解为，其内部有一个void*指针，用于指向在堆上申请的空间。void*指向的空间用于存放vector元素。vector一直维护着void*空间的大小，当void*指向的堆空间没有空间存放新插入的元素时，它都会去系统申请之前空间大小的两倍空间，并把之前的元素全部拷贝到新的空间，释放掉原空间，在新空间中插入新的元素。
3、vector使用示例
通过一个vector示例，说明vector是如何管理内存的。
vector<A> va;
A a,b,c,d,e;
cout<<endl<<"======================"<<endl;
va.push_back(a);
cout<<endl<<"======================"<<endl;
va.push_back(b);
cout<<endl<<"======================"<<endl;
va.push_back(c);
va.push_back(d);
cout<<endl<<"======================"<<endl;
va.push_back(e);
cout<<endl;
A::dis_construct_count();
A::dis_copy_construct_count();
cout<<endl;
运行结果如下图：
结合运行的结果，分析一下这些结果是怎么打印出来的。
3.1 生成vector<A> va容器对象
vector<A> va;
这条语句仅生成了va对象，并没有为va对象分配堆上空间。可以假设其内部的数据成员A*指向了nullptr。
3.2 构造5个A类型的对象
A a,b,c,d,e;
这个运行结果很好理解，就是通过构造器生成了5个类A对象。
3.3 向vector中推入对象a
cout<<endl<<"======================"<<endl;
va.push_back(a);
在向vector中推入元素之前，vector还没有分配保存类A对象的空间，再调用push_back()的时候，发现vector空间为空，则先去堆上申请一个空间，用于存放对象a。再将对象a存入vector的时候，发生了一次拷贝构造。
3.4 向vector中推入对象b
cout<<endl<<"======================"<<endl;
va.push_back(b);
再次向vector推入对象b，push_back()函数发现va容器中没有空间了，则它会再向系统申请两倍之前的空间。将之前的元素a拷贝到新空间，并将新元素b插入到a元素之后。最后将原来的空间释放掉，也就是原来的a对象会被释放掉。
3.5 向vector中推入对象c、d
cout<<endl<<"======================"<<endl;
va.push_back(c);
va.push_back(d);
向va容器推入c对象，push_back()发现va没有空间了，现在容器中有两个元素，按照内存分配策略，这次push_back()内部的函数会向系统申请4个元素的空间，并把之前容器中的元素a、b全部拷贝到新空间，并释放原空间。之后插入元素c。再次插入d对象时，此时va容器正好有一个元素空间空闲，所以刚好把d对象放下。
3.6 向vector中推入对象e
cout<<endl<<"======================"<<endl;
va.push_back(e);
插入e对象的过程，和上面类似，如下图：
3.7 对象a、b、c、d、e和va容器的析构
类A对象的析构，直接调用其析构器就可以了。va容器的析构，首先要调用容器元素的析构器，再释放va所占用的空间。
3.8 vector会发生元素的大量搬动
vector<A> va;
A a;
for(int i=0;i<1024;i++)
{
va.push_back(a);
}
A::dis_construct_count();
A::dis_copy_construct_count();
理想的情况下，应该只发生1024次拷贝构造，但这里却发生了2047次拷贝，多了近一半的"多余"拷贝构造。这不是我们想要的，大量的搬动元素，会早造成性能降低。
4、size()和capacity()函数
vector的成员函数size()，表示容器中实际存放元素的个数。capacity()函数表示vector此刻总共可以容纳元素的个数。其中capacity()函数的返回值才是vector实际占用空间的大小。
vector<A> va;
A a,b,c,d,e;
va.push_back(a);
va.push_back(b);
va.push_back(c);
va.push_back(d);
va.push_back(e);
cout<<"size = "<<va.size()<<endl;
cout<<"capacity = "<<va.capacity()<<endl;
根据上面的分析，我们可知，现在的va向系统申请了8个可以存放类A的空间，其中va只使用了前5个空间，最后3个空间并没有使用。
重点：capacity()才是vector占用的实际空间，size()仅是vector使用空间的个数，极端情况下capacity()是size()的两倍左右。
vector<int> vi;
for(int i=0;i<1024+1;i++)
{
vi.push_back(i);
}
cout<<"size = "<<vi.size()<<endl;
cout<<"capacity = "<<vi.capacity()<<endl;
虽然存放了1025个元素，但vi容器却占用着2048个元素，空间有些浪费。
5、总结
本文通过一个示例，介绍了vector内存分配的策略。