arduino上的C ++向量占用大量RAM占用空間

Question

在任何地方都找不到解決方案。 希望對這個問題有更多的啟發。

我想為arduino項目使用各種各樣的動態數組。 我碰到一個庫來使用的Arduino平台上向量這里 。 我使用了一個功能來監視在這里找到的arduino上的可用RAM。

這是我的代碼示例：

Serial.print("Starting RAM: ");
Serial.println(freeRam());
Serial.println();

vector<int> intVector;

Serial.print("Remaining RAM after intVector declaration: ");
Serial.println(freeRam());
Serial.println();

vector<char> charVector;

Serial.print("Remaining RAM after charVector declaration: ");
Serial.println(freeRam());
Serial.println();


Serial.print("sizeof(intVector) = ");
Serial.println(sizeof(intVector));
Serial.print("sizeof(charVector) = ");
Serial.println(sizeof(charVector));

這是輸出：

Starting RAM: 1684

Remaining RAM after intVector declaration: 1618

Remaining RAM after charVector declaration: 1584

sizeof(intVector) = 7
sizeof(charVector) = 7

似乎intVector分配占用了RAM的66個字節塊。 看來矢量為此分配了32 * 2 + 2 = 66個字節的內存。 同樣，charVector分配占用34個字節（32 * 1 + 2）。 對於其他數據類型（例如char，float等），似乎存在這種分配32 * sizeof(type) +更改的模式。 請注意，arduino上的sizeof(int) = 2 。

我的問題是，我想填充這些向量的對象的大小在10到20個字節之間。 在ATMega328上只有2 kB的RAM時，我將無法運行當前設計的程序。 對於sizeof(segment) = 16的對象segment ，向量會占用522字節的RAM塊。

所以我的問題是：

1. 為什么向量的大小僅為7個字節，而不論其類型如何，為什么向量都會分配32 * sizeof（type）字節的RAM？

2. 有沒有更好的方法在arduino平台上使用某種動態數組？

3. 是否有內存管理技術可以讓我使用向量？

謝謝，如果此問題重復，請提前抱歉！

編輯：

似乎向量已初始化為32。

intVector.capacity() = 32;

嘗試使用其中一個

intVector.reserve(1); // or
intVector.resize(1);

不會改變向量的容量。

Answer 1

為了提高效率，向量一次分配的空間超出了所需的空間-您不希望每次嘗試插入單個項目時都重新分配空間。 即使它仍然為空，它很有可能以32個項目的容量進行初始化。

嘗試打印出vec.capacity()來找出它保留了多少元素。

向量是標准容器中最節省空間的向量，它應僅使用每個元素所需的數量以及一些恆定的開銷。

Answer 2

快速瀏覽該vector實現表明，它總是保留額外的__UCLIBCXX_STL_BUFFER_SIZE__個字節的內存。 該預處理器符號在system_configuration.h定義為32 。

因此，默認構造vector總是要占用32個字節，加上vector本身必須跟蹤分配的內存，大小，容量等的所有開銷。

您可以嘗試將system_configuration.h的預處理器定義更改為

#define __UCLIBCXX_STL_BUFFER_SIZE__ 0

但這可能會破壞代碼，如果有任何事情取決於總是分配此空間的話。

Answer 3

如另一個答案中所述，std :: vector總是提前分配一些內存，以防止每次插入時重新分配。 要求系統提供更多的內存是一個昂貴的過程，您希望盡可能避免這樣做。

編寫一個自定義分配器。 分配器是std :: vector的可選模板參數，使用它可以重新定義其獲取內存的方式（例如，使它預分配較小的量，在每個插入處重新分配，等等）。 有關此的更多信息，您可以在STL上訪問 Nicolai Josuttis的網站 。 有一個免費的章節介紹了分配器（側面欄中的標題為“ Supplementary Chapter（PDF）”），並且還提供了示例代碼 。