2d std :: vector連續內存？

Question

考慮以下代碼，它分配大小為5 x 3的2d std::vector<std::vector<int> > ，並打印每個元素的內存地址：

#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";
  }
}

輸出：

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

當然，對於固定行，每列在內存中是連續的，但行不是。 特別地，每行是在前一行的開始之后的32個字節，但由於每行僅為12個字節，因此留下20個字節的間隙。 例如，因為我認為vectors分配連續的內存，所以我希望第二行的第一個地址是0x71eccc 。 為什么不是這種情況， vector如何決定給出多少差距？

Answer 1

向量的開銷大小不是0.向量的最后一個元素和下一個向量的第一個元素之間有24個字節。 嘗試這個：

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

你會發現輸出是24（ 可能你的std :: vector和編譯器等的實現 ）。 恰好匹配的實例 。

你可以想象這樣的矢量布局：

如果您希望您的元素實際上是連續的，那么您需要這樣做：

1. 使用std::array<std::array<int>>進行無開銷（ 僅限c ++ 11 ）。 請注意，這不能調整大小。
2. 使用std::vector<int>和公式row * numRows + col來訪問row, col的元素。

Answer 2

同意Fox先生的結果和解決方案¹ 。 不同意用於實現目標的邏輯。

為了可調整大小， std::vector包含一個動態分配的連續內存塊，因此外部vector有一個指向存儲塊的指針，該存儲塊包含連續的N個vector 。 但是，這些內部vector的每一個都包含指向其自己的存儲塊的指針。 所有N個存儲塊連續的可能性（沒有一些真正常規的自定義分配器voodoo）是非常小的。 N vector s的開銷是連續的。 數據幾乎肯定不是，但可能是。

¹大部分。 std::vector的std::array將是連續的，但沒有什么能阻止std::array的實現者放入額外的狀態信息，以防止std::array連續。 以這種方式編寫std::array的實現者是一個奇怪的頂空的占用者或解決一個非常有趣的問題。