正確釋放Vector的記憶體

necrazy發表於2013-06-04
記憶體

今天在看微博的時候， 有人提出了一個對於Vector記憶體洩露的疑問（ Link）。

博主採用 Vector儲存一些資料，但是發現在執行 clear() 之後記憶體並沒有釋放，於是懷疑產生了記憶體洩露。隨後有人回覆：

“vector 的 clear 不影響 capacity , 你應該 swap 一個空的 vector。”

開始並不知道回覆者在說什麼，於是在谷歌上搜尋 vector swap clear 發現已經有類似的問題出現了，並且給出了一些解決方案。

原來這樣的問題在 《Effective STL》中的“條款17”已經指出了

當vector、string大量插入資料後，即使刪除了大量資料（或者全部都刪除，即clear） 並沒有改變容器的容量（capacity），所以仍然會佔用著記憶體。 為了避免這種情況，我們應該想辦法改變容器的容量使之儘可能小的符合當前 資料所需（shrink to fit）

《Effective STL》給出的解決方案是：

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vector<type> v;
//.... 這裡新增許多元素給v
//.... 這裡刪除v中的許多元素
vector<type>(v).swap(v);
//此時v的容量已經儘可能的符合其當前包含的元素數量
//對於string則可能像下面這樣
string(s).swap(s);

即先建立一個臨時拷貝與原先的vector一致，值得注意的是，此時的拷貝 其容量是儘可能小的符合所需資料的。緊接著將該拷貝與原先的vector v進行 交換。好了此時，執行交換後，臨時變數會被銷燬，記憶體得到釋放。此時的v即為原先 的臨時拷貝，而交換後的臨時拷貝則為容量非常大的vector（不過已經被銷燬）

為了證明這一點，我寫了一個程式，如下：

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#include <iostream>
#include <vector>
 
using namespace std;
 
vector <string> v;
char ch;
 
int main ()
{
 
    for(int i=0; i<1000000; i++)
        v.push_back("abcdefghijklmn");
    cin >> ch;
    // 此時檢查記憶體情況 佔用54M
 
    v.clear();
    cin >> ch;
    // 此時再次檢查， 仍然佔用54M
 
    cout << "Vector 的 容量為" << v.capacity() << endl;
    // 此時容量為 1048576
 
    vector<string>(v).swap(v);
 
    cout << "Vector 的 容量為" << v.capacity() << endl;
    // 此時容量為0
    cin >> ch;
    // 檢查記憶體，釋放了 10M+ 即為資料記憶體
    return 0;
}

總結

從這個事情說明，自己對STL的瞭解還非常的不夠 平時對vector的清除都懂得采用 clear 方法。

另一方面 對於STL的設計思想也有些瞭解，在建立一個vector後 vector的實際容量一般會比給資料要大，這樣做應該是避免過多的 重新分配記憶體吧。

當然，上面這種方法雖然釋放了記憶體，但是同時也增加了拷貝資料的時間消耗。 不過一般需要重新調整容量的情況都是 vector本身元素較少的情況，所以 時間消耗可以忽略不計。

因此建議以後大家都將呼叫 clear() 改為 swap() 吧。

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