std :: array，std :: vector和raw数组的大小

Question

让我们拥有

std::array <int,5> STDarr;
std::vector <int> VEC(5);
int RAWarr[5];

我试图把它们的大小

std::cout << sizeof(STDarr) + sizeof(int) * STDarr.max_size() << std::endl;
std::cout << sizeof(VEC) + sizeof(int) * VEC.capacity() << std::endl;
std::cout << sizeof(RAWarr) << std::endl;

输出是

40
20
40

这些计算正确吗？ 考虑到我没有足够的内存来存储std::vector ，也没有逃避动态分配的方式，该怎么办？ 如果我知道std::array导致较低的内存需求，那么我可以更改程序以使数组成为静态。

Answer 1

这些数字是错误的。 而且，我也不认为它们代表了您所认为的。 让我解释。

首先，关于他们错的部分。 不幸的是，您没有显示sizeof(int)的值，因此我们必须导出它。 在您使用的系统上，可以将int的大小计算为

size_t sizeof_int = sizeof(RAWarr) / 5; // => sizeof(int) == 8

因为这实际上是sizeof(T)的定义：它是数组中两个相邻的类型T对象的开始之间的字节数。 这恰好与STDarr的数字打印不一致 ：类模板std::array<T, n>被指定为其中嵌入了n个类型为T对象的数组。 此外， std::array<T, n>::max_size()是一个常数表达式，产生n 。 也就是说，我们有：

40                                               // is identical to
sizeof(STDarr) + sizeof(int) * STDarr.max_size() // is bigger or equal to
sizeof(RAWarr) + sizeof_int * 5                  // is identical to
40             + 40                              // is identical to
80

那就是40 >= 80一个矛盾。

同样，第二次计算也与第三次计算不一致： std::vector<int>至少包含5元素，并且capacity()必须大于size() 。 此外， std::vector<int>的大小不为零。 也就是说，必须始终满足以下条件：

sizeof(RAWarr) < sizeof(VEC) + sizeof(int) * VEC.capacity()

无论如何，所有这些都与您实际的问题似乎无关：使用内置的T数组， std::array<T, n>和an来表示n个类型为T对象的开销是多少？ std::vector<T> ？ 这个问题的答案是：

1. 内置数组T[n]使用sizeof(T) * n 。
2. std::array<T, n>使用与T[n]相同的大小。
3. 一个std::vector<T>(n)需要一些控制数据（大小，容量以及可能并且可能是分配器）加上至少'n * sizeof（T）'个字节来表示其实际数据。 它可能会选择也具有一个大于n的capacity() 。

除了这些数字之外，实际上使用这些数据结构中的任何一个都可能需要附加的内存：

1. 所有对象都在适当的地址对齐。 为此，对象前面可能有一个额外的字节。
2. 当在堆上分配对象时，内存管理系统除了可以使用的内存外，还包括几个字节。 这可能只是大小的一个字，但无论分配机制如何，它都可以。 同样，此内存可能位于分配内存之外的其他位置，例如，在哈希表中。

好的，我希望这能提供一些见识。 但是，这是一条重要信息：如果std::vector<T>无法容纳您拥有的数据量，则有两种情况：

1. 您的内存极低，因此大部分讨论都是徒劳的，因为您需要完全不同的方法来处理几个字节。 如果您在资源极其有限的嵌入式系统上工作，就会是这种情况。
2. 使用T[n]或std::array<T, n>的数据太多，将无济于事，因为我们正在谈论的开销通常小于32个字节。

也许您可以描述您实际要做什么，以及为什么不能选择std::vector<T> 。