std::vector 的 C++ struct 內存布局

Question

對於下面的結構體，由於 v 是一個動態分配的對象，內存對齊如何工作？ struct S的大小是否恆定，即使 v 的大小不變？ 那么 v 本質上是作為一個指針（或某種指針的包裝器）工作的嗎？

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

如果以上所有問題的答案都是肯定的，那么隨着 v 的大小變化，其成員的內存存儲在哪里？ 這些被認為是堆內存還是堆棧內存？

編輯：我看到對這個問題的反對票，並意識到我應該對 std::vector 本身進行更多研究。 我讀了這篇文章，它使一切變得清晰。 謝謝你的回答！

Answer 1

v不是動態分配的。 std::vector本身是S對象的一部分。 但是， v確實擁有一個動態分配的緩沖區。

這意味着sizeof(S)是常數。 它總是sizeof(ANY_TYPE) + sizeof(std::vector<ANY_TYPE>) + padding 。

本質上， S將在內存中以這樣的方式排列（可能在a和v之間有一些填充以保持對齊）：

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

Answer 2

v絕對是至少一個指針和（取決於實現）其他一些記帳的包裝器。 v的棧上（或數組內）足跡將僅限於直接在std::vector類中聲明的那些成員，是的，這意味着v的大小，以及S實例的大小，將是恆定的。

代表v （和S實例）消耗的字節數將取決於v在其構造和生命周期過程中分配了多少堆內存。

用於 S 的直接成員（包括v ）的內存由執行聲明的代碼決定：

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`