我们知道swap()方法的基础功能是交换 2 个相同类型的 vector 容器(交换容量和存储的所有元素),但其也能用于去除 vector 容器多余的容量。

我们知道vector容器的底层实现机制类似c++ string的实现即 使用 3 个迭代器(可以理解成指针)来表示数据在栈和堆上的存储

其中,first 指向的是 vector 容器对象的起始字节位置;last 指向当前最后一个元素的末尾字节;end 指向整个 vector 容器所占用内存空间的末尾字节。

在此基础上,将 3 个迭代器两两结合,还可以表达不同的含义,例如:

  • first 和 last 可以用来表示 vector 容器中目前已被使用的内存空间;
  • last 和 end 可以用来表示 vector 容器目前空闲的内存空间;
  • first 和 _Myend 可以用表示 vector 容器的容量。

其实swap交换两个vector实际上把三个关键指针拷贝即可,类似std::move操作:

vector容器的缩水_vector

vector<int>(v).swap(v);

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

int main()
{
    vector<int>myvector;
    //手动为 myvector 扩容
    myvector.reserve(1000);
    cout << "1、当前 myvector 拥有 " << myvector.size() << " 个元素,容量为 " << myvector.capacity() << endl;
    //利用 myvector 容器存储 10 个元素
    for (int i = 1; i <= 10; i++) {
        myvector.push_back(i);
    }
    //将 myvector 容量缩减至 10
    vector<int>(myvector).swap(myvector);
    cout << "2、当前 myvector 拥有 " << myvector.size() << " 个元素,容量为 " << myvector.capacity() << endl;
    return 0;
}

vector容器的缩水_内存_02

此行代码的执行流程可细分为以下 3 步:

1) 先执行 vector<int>(myvector),此表达式会调用 vector 模板类中的拷贝构造函数,从而创建出一个临时的 vector 容器(后续称其为 tempvector)。


值得一提的是,tempvector 临时容器并不为空,因为我们将 myvector 作为参数传递给了复制构造函数,该函数会将 myvector 容器中的所有元素拷贝一份,并存储到 tempvector 临时容器中。而 vector 模板类中的拷贝构造函数只会为拷贝的元素分配存储空间。换句话说,tempvector 临时容器中没有空闲的存储空间,其容量等于存储元素的个数。

2) 然后借助 swap() 成员方法对 tempvector 临时容器和 myvector 容器进行调换,此过程不仅会交换 2 个容器存储的元素,还会交换它们的容量。换句话说经过 swap() 操作,myvetor 容器具有了 tempvector 临时容器存储的所有元素和容量,同时 tempvector 也具有了原 myvector 容器存储的所有元素和容量。

3) 当整条语句执行结束时,临时的 tempvector 容器会被销毁,其占据的存储空间都会被释放。注意,这里释放的其实是原 myvector 容器占用的存储空间。

当然我们也可以借助swap()清空vector容器

vector<int>().swap(myvector);

生成一个空的 vector 容器,再借助 swap() 方法将空容器交换给 x,从而达到清空 x 的目的。

当然如果你觉得使用swap方法清空vector容器太麻烦了, 在c++11后提供了一个 shrink_to_fit() 成员方法,该方法的功能是将当前 vector 容器的容量缩减至和实际存储元素的个数相等。

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;


int main()
{
    vector<int>myvector;
    //手动为 myvector 扩容
    myvector.reserve(1000);
    cout << "1、当前 myvector 拥有 " << myvector.size() << " 个元素,容量为 " << myvector.capacity() << endl;
    //利用 myvector 容器存储 10 个元素
    for (int i = 1; i <= 10; i++) {
        myvector.push_back(i);
    }
    //将 myvector 容量缩减至 10
   myvector.shrink_to_fit();
   cout << "2、当前 myvector 拥有 " << myvector.size() << " 个元素,容量为 " << myvector.capacity() << endl;
    return 0;
}

vector容器的缩水_C++_03