計算向量的向量大小（以字節為單位）

Question

typedef vector<vector<short>> Mshort;
typedef vector<vector<int>> Mint;

Mshort mshort(1 << 20, vector<short>(20, -1)); // Xcode shows 73MB 
Mint mint(1 << 20, vector<int>(20, -1)); // Xcode shows 105MB

short使用2個字節，int使用4個字節； 請注意1 << 20 = 2^20 ;

我正在嘗試提前計算（在紙上）內存使用量，但無法計算。

sizeof(vector<>) // = 24 //no matter what type
sizeof(int) // = 4
sizeof(short) // = 2

我不明白： mint應該是mshort兩倍，但事實並非如此。 僅在使用mshort初始化運行程序時， Xcode顯示73MB的內存使用情況； mint 105MB ;

mshort.size() * mshort[0].size() * sizeof(short) * sizeof(vector<short>) // = 1006632960
mint.size() * min[0].size() * sizeof(int) * sizeof(vector<int>) // = 2013265920

//no need to use .capacity() because I fill vectors with -1
1006632960 * 2 = 2013265920

如何計算2d std::vector使用或2d std::array使用多少RAM空間。

我知道前面的大小，每一行都有相同的列數。

Answer 1

向量的向量在內存中的使用例如

// the size of the data...
mshort.size() * mshort[0].size() * sizeof(short) +

// the size of the inner vector objects...
mshort.size() * sizeof mshort[0] +

// the size of the outer vector object...
// (this is ostensibly on the stack, given your code)
sizeof mshort +

// dynamic allocation overheads
overheads

動態分配開銷是因為vector在內部為其要存儲的元素提供了new內存，並且出於速度方面的考慮，它們可能有固定大小的內存區域池等待新的請求，因此，如果vector有效地執行了一個new short[20] -數據需要40個字節-最終可能會以48或64結尾。實現可能實際上需要使用一些額外的內存來存儲數組大小，盡管short ， int和int並不需要遍歷元素調用在delete[]期間使用析構函數，因此良好的實現將避免這種分配和no-op破壞行為。

但是，任何給定向量的實際數據元素在內存中都是連續的，因此，如果要減少開銷，可以更改代碼以使用更少，更大的vector 。 例如，使用一個(1 << 20) * 20 vector開銷可以忽略不計-然后可以訪問[i * 20 + j]而不是訪問[i][j] [i * 20 + j] -您可以編寫一個簡單的類來包裝vector為此，最簡單的方法是使用v(i, j)表示法...

inline short& operator()(size_t i, size_t j) { return v_[i * 20 + j]; }
inline short operator()(size_t i, size_t j) const { return v_[i * 20 + j]; }

...盡管您可以通過讓v.operator[]返回一個可以用[]進一步建立索引的代理對象來支持v[i][j] [] 。 我確定如果您在多維數組上搜索問題，將有一些示例-認為我自己可能曾經發布過此類代碼。

想要vector<vector<x>>主要原因是當內部vector s的長度變化時。

Answer 2

假設glibc malloc：每個內存塊將為內存塊頭分配額外的8-16字節（2 size_t）。 對於64位系統，它將是16個字節。 參見代碼： https : //github.com/sploitfun/lsploits/blob/master/glibc/malloc/malloc.c#L1110

chunk-> +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
    |             Size of previous chunk, if allocated            | |
    +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
    |             Size of chunk, in bytes                       |M|P|
  mem-> +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
    |             User data starts here...                          .
    .                                                               .
    .             (malloc_usable_size() bytes)                      .
    .                                                               |

每行添加16個字節時，它的總長度約為83886080。

26 + 16 + mshort.size（1048576）*（mshort [0] .size（20）* sizeof（short（2））+ sizeof（vector（26））+ header（16））

它為我提供了大約125829120的整數。

但是后來我重新計算了你的數字，看起來你在32位上...

• 短75497472即〜73M
• 長117440512即〜112M

看起來非常接近報告的那些。

即使您的情況相同，也請使用容量而非大小來獲取#items號。

分配單個向量大小的行*列將節省標題* 1048576字節。

Answer 3

您的計算mshort.size() * mshort[0].size() * sizeof(short) * sizeof(vector<short>) // = 1006632960是完全錯誤的。 根據您的計算， mshort需要1006632960，即960MiB，這是不正確的。

讓我們忽略的libc的開銷，並且僅僅關注std::vector<>的尺寸： mshort是一個vector的1^20項，每項是vector<short>與20個項目。 因此大小應為：

mshort.size() * mshort[0].size() * sizeof(short) // Size of all short values + mshort.size() * sizeof(vector<short>) // Size of 1^20 vector<short> + sizeof(mshort) // Size of mshort itself, which can be ignored as overhead

計算的大小為64MiB 。

與mint相同，其中計算的大小為104MiB 。

因此， mint根本不是 mshort 。