std::vector 的 C++ struct 内存布局

Question

对于下面的结构体，由于 v 是一个动态分配的对象，内存对齐如何工作？ struct S的大小是否恒定，即使 v 的大小不变？ 那么 v 本质上是作为一个指针（或某种指针的包装器）工作的吗？

struct S {
    ANY_TYPE a;
    std::vector<ANY_TYPE> v;
} s;

如果以上所有问题的答案都是肯定的，那么随着 v 的大小变化，其成员的内存存储在哪里？ 这些被认为是堆内存还是堆栈内存？

编辑：我看到对这个问题的反对票，并意识到我应该对 std::vector 本身进行更多研究。 我读了这篇文章，它使一切变得清晰。 谢谢你的回答！

Answer 1

v不是动态分配的。 std::vector本身是S对象的一部分。 但是， v确实拥有一个动态分配的缓冲区。

这意味着sizeof(S)是常数。 它总是sizeof(ANY_TYPE) + sizeof(std::vector<ANY_TYPE>) + padding 。

本质上， S将在内存中以这样的方式排列（可能在a和v之间有一些填充以保持对齐）：

  S
+---+
|   |
| a |
|   |
+---+
|   |
| v |    dynamically allocated buffer
|   |  +------+------+-----+
| +----> v[0] | v[1] | ... |
|   |  +------+------+-----+
+---+

Answer 2

v绝对是至少一个指针和（取决于实现）其他一些记帐的包装器。 v的栈上（或数组内）足迹将仅限于直接在std::vector类中声明的那些成员，是的，这意味着v的大小，以及S实例的大小，将是恒定的。

代表v （和S实例）消耗的字节数将取决于v在其构造和生命周期过程中分配了多少堆内存。

用于 S 的直接成员（包括v ）的内存由执行声明的代码决定：

void my_func() {
    S s1;          // `s1` and its members `a` and `v` are all on the stack
                   //  ...though `v` will allocate heap memory for its own use
    S* s2 = new S; // `s2` points to a heap-allocated instance of `S`