C++ 删除向量、对象、空闲内存

Question

我对在 C++ 中删除东西感到非常困惑。 如果我声明了一个对象数组并且我使用了clear()成员函数。 我能确定内存被释放了吗？

例如 ：

tempObject obj1;
tempObject obj2;
vector<tempObject> tempVector;

tempVector.pushback(obj1);
tempVector.pushback(obj2);

我可以安全地调用 clear 来释放所有内存吗？ 还是需要遍历一遍才能删除？

tempVector.clear();

如果把这个场景换成一个对象的指针，答案会不会和上面一样？

vector<tempObject> *tempVector;
//push objects....
tempVector->clear();

Answer 1

您可以调用 clear，这将销毁所有对象，但不会释放内存。 循环遍历各个元素也无济于事（您甚至建议对对象采取什么行动？）您可以做的是：

vector<tempObject>().swap(tempVector);

这将创建一个没有分配内存的空向量，并将其与 tempVector 交换，从而有效地释放内存。

C++11 也有函数shrink_to_fit ，你可以在调用 clear() 之后调用它，理论上它会缩小容量以适应大小（现在是 0）。 然而，这是一个非绑定请求，您的实现可以随意忽略它。

Answer 2

这里有两件事：

1. 对象生命周期
2. 储存期限

例如：

{
    vector<MyObject> v;
    // do some stuff, push some objects onto v
    v.clear(); // 1
    // maybe do some more stuff
} // 2

在1 ，您清除v ：这会破坏它存储的所有对象。 每个都调用它的析构函数，如果你写了一个，那么MyObject拥有的任何东西现在都被释放了。 但是，vector v有权保留原始存储，以备日后使用。

如果您决定在1和2之间将更多内容推入其中，则可以节省时间，因为它可以重用旧内存。

在2 ，向量v超出范围：从1推入它的任何对象都将被销毁（就像您再次明确调用 clear 一样），但现在底层存储也被释放（ v不会出现在再使用它）。

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如果我更改示例，使v成为指向动态分配向量的指针，则您需要显式删除它，因为在2处超出范围的指针不会为您执行此操作。 在这种情况下最好使用std::unique_ptr类的东西，但如果你不这样做并且v被泄露，它分配的存储也会被泄露。 如上所述，您需要确保v被删除，并且调用clear是不够的。

Answer 3

vector::clear()不会释放 vector 分配的内存来存储对象； 它为它持有的对象调用析构函数。

例如，如果vector使用一个数组作为backing store，当前包含10个元素，那么调用clear()会调用数组中每个对象的析构函数，但是backing数组不会被deallocated ，所以还是有sizeof(T) * 10个字节分配给向量（至少）。 size()将为 0，但size()返回向量中的元素数，不一定是后备存储的大小。

至于您的第二个问题，您使用new分配的任何内容都必须使用delete解除分配。 出于这个原因，您通常不会维护指向向量的指针。 很少有（如果有的话）这样做的充分理由，并且当向量离开作用域时，您会阻止它被清理。 然而，不管它是如何分配的，调用clear()仍然会以相同的方式运行。

Answer 4

如果我使用clear()成员函数。 我能确定内存被释放了吗？

不， clear()成员函数会销毁向量中包含的每个对象，但它使向量的容量保持不变。 它影响向量的大小，但不影响容量。

如果要更改向量的容量，可以使用clear-and-minimize idiom ，即创建一个（临时）空向量，然后交换两个向量。

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您可以轻松了解每种方法如何影响容量。 考虑以下函数模板，它在传递的向量上调用clear()成员函数：

template<typename T>
auto clear(std::vector<T>& vec) {
   vec.clear();
   return vec.capacity();
}

现在，考虑将传递的向量与空向量交换的函数模板empty_swap() ：

template<typename T>
auto empty_swap(std::vector<T>& vec) {
   std::vector<T>().swap(vec);
   return vec.capacity();
}

两个函数模板都返回返回时刻向量的容量，然后：

std::vector<double> v(1000), u(1000);
std::cout << clear(v) << '\n';
std::cout << empty_swap(u) << '\n';

输出：

1000
0

Answer 5

移动语义允许通过简单地从空右值应用 赋值 (=) 运算符来提供一种直接的方法来释放内存：

std::vector<uint32_t> vec(100, 0);
std::cout << vec.capacity(); // 100

vec = vector<uint32_t>();    // Same as "vector<uint32_t>().swap(vec)";    
std::cout << vec.capacity(); // 0

它与其他答案中描述的基于“swap()”的方法一样有效（实际上，两者在概念上都在做同样的事情）。 然而，在可读性方面，作业版本在表达程序员意图方面做得更好，同时更简洁。

Answer 6

您可以通过这种方式释放 vector 使用的内存：

//Removes all elements in vector
v.clear()

//Frees the memory which is not used by the vector
v.shrink_to_fit();

Answer 7

如果您需要一遍又一遍地使用向量，并且您当前的代码在循环中或每次函数调用中重复声明它，则很可能会耗尽内存。 我建议你在外面声明它，在你的函数中将它们作为指针传递并使用：

my_arr.resize()

这样，您可以继续为向量使用相同的内存序列，而不是每次都请求新序列。 希望这有帮助。 注意：将其调整为不同的大小可能会添加随机值。 如果需要，传递一个整数（例如 0）来初始化它们。