std :: shared_ptr比矢量占用更多的内存空间

Question

我的体素结构为：

struct voxel
{
    unsigned char R, G, B;
    voxel()
    {
        R = G = B = 0;
    }
    //parameteric contructor with parameters
    voxel(unsigned char pR, unsigned char pG, unsigned char pB)
    {
        R = pR; G = pG; B = pB;
    }
};

我的体素数量非常大。

int n = 300 * 300 * 300;

现在，当我使用矢量初始化体素时，它在RAM中大约需要79 MB。

std::vector< voxel > vi(n);

但是，当我使用shared_ptr以这种方式初始化它并占用堆栈溢出时，它占用的内存超过2 GB。

std::vector< std::shared_ptr<voxel> > vi(n);
for (size_t i = 0; i < n; i++)
{
    vi.push_back(std::shared_ptr<voxel>(new voxel()));
}

这种行为可能是什么原因，我该如何避免呢？

补充笔记：

std::vector< std::shared_ptr<voxel> > vi(n); //statement takes 211 MB alone

更新：我也尝试使用此循环而不是推回，但结果是相同的。 我现在对此有一个大致的了解。

for (size_t i = 0; i < n; i++)
    {
        vi[i].reset(new voxel());
        vi[i]->B = 0;
        vi[i]->R = 0;
        vi[i]->G = 0;
    }

Answer 1

std::vector< voxel > vi(n);

将占用sizeof(voxel) * n字节的内存。 现在，当您更改为共享指针时，您将要承担共享指针和voxel 。 那等同于

sizeof(voxel) * n + sizeof(std::shared_ptr<voxel>) * n

其中sizeof(std::shared_ptr<voxel>)可能是16个字节。

您在声明第二个示例时也浪费了很多空间

std::vector< std::shared_ptr<voxel> > vi(n);

这将创建n空的shared_ptr ，然后push_back另一个n非空的shared_ptr因此可以将向量的大小加倍。 如果要预分配vector的大小，则应使用

std::vector< std::shared_ptr<voxel> > vi;
vi.reserve(n);

Answer 2

好吧， voxel和shared_ptr<voxel>是不一样的东西，所以我不太明白为什么您认为它们应该具有相同的大小。 甲shared_ptr<voxel>表示，至少，一个的大小voxel 加上一个指针和一些参考计数信息。 这些都必须存储在某个地方。

您的第二个示例也有缺陷，因为它的元素数量是第一个示例的两倍：您使用n “空指针”元素进行初始化，然后使用push_back n个元素进行初始化。