2d std :: vector连续内存？

Question

考虑以下代码，它分配大小为5 x 3的2d std::vector<std::vector<int> > ，并打印每个元素的内存地址：

#include <iostream>
#include <vector>

int main() {
  int n = 5, m = 3;
  std::vector<std::vector<int> >vec (n, std::vector<int>(m));

  for (int i = 0; i < n; ++i) {
    for (int j = 0; j < m; ++j) {
      std::cout << &(vec[i][j]) << " ";
    }
    std::cout << "\n";
  }
}

输出：

0x71ecc0 0x71ecc4 0x71ecc8 
0x71ece0 0x71ece4 0x71ece8 
0x71ed00 0x71ed04 0x71ed08 
0x71ed20 0x71ed24 0x71ed28 
0x71ed40 0x71ed44 0x71ed48 

当然，对于固定行，每列在内存中是连续的，但行不是。 特别地，每行是在前一行的开始之后的32个字节，但由于每行仅为12个字节，因此留下20个字节的间隙。 例如，因为我认为vectors分配连续的内存，所以我希望第二行的第一个地址是0x71eccc 。 为什么不是这种情况， vector如何决定给出多少差距？

Answer 1

向量的开销大小不是0.向量的最后一个元素和下一个向量的第一个元素之间有24个字节。 尝试这个：

cout << sizeof(std::vector<int>) << endl;

你会发现输出是24（ 可能你的std :: vector和编译器等的实现 ）。 恰好匹配的实例 。

你可以想象这样的矢量布局：

如果您希望您的元素实际上是连续的，那么您需要这样做：

1. 使用std::array<std::array<int>>进行无开销（ 仅限c ++ 11 ）。 请注意，这不能调整大小。
2. 使用std::vector<int>和公式row * numRows + col来访问row, col的元素。

Answer 2

同意Fox先生的结果和解决方案¹ 。 不同意用于实现目标的逻辑。

为了可调整大小， std::vector包含一个动态分配的连续内存块，因此外部vector有一个指向存储块的指针，该存储块包含连续的N个vector 。 但是，这些内部vector的每一个都包含指向其自己的存储块的指针。 所有N个存储块连续的可能性（没有一些真正常规的自定义分配器voodoo）是非常小的。 N vector s的开销是连续的。 数据几乎肯定不是，但可能是。

¹大部分。 std::vector的std::array将是连续的，但没有什么能阻止std::array的实现者放入额外的状态信息，以防止std::array连续。 以这种方式编写std::array的实现者是一个奇怪的顶空的占用者或解决一个非常有趣的问题。