如何释放 unordered_map 内存？

Question

问题

我发现使用 map.clear() 和 map.rehash(0) 不会从我的 RAM 中释放预期的内存。

我用以下代码创建了一个程序：

int main() {
    std::unordered_map<std::string, int> m1;
    std::unordered_map<std::string, int> m2;
    
    // fill the maps m1 and m2 with 5 million elements

    // bucket_count = 5098259; size = 5000000
    
    // now I clear m1
    m1.clear();
    m1.rehash(0);
      // m1: bucket_count = 2; size = 0
      // m2: bucket_count = 5098259; size = 5000000

    // now I clear m2
    m2.clear();
    m2.rehash(1);
      // m1: bucket_count = 2; size = 0
      // m2: bucket_count = 2; size = 0
}

根据程序每一步之后的bucket_count和size，似乎有很多空间正在从RAM中释放出来。但是，检查与系统监视器一起使用的 RAM，我得到以下 evolution

问题

即使在清除和重新散列两个映射之后，内存也只有在程序完成时才会释放。实际上，内存释放很少，但我不确定这是否可以在图片中看到。怎么可能？

我怎样才能真正从 RAM 中释放内存？

上下文

我正在使用动态规划算法来解决 Linux 中 4Gb RAM 的旅行商问题。由于内存不足而崩溃，所以我正在尝试优化程序使用的内存。

经过一些改进后，我保留了两个unordered_map：

• costs：存储上一次迭代的值
• new_costs：在该迭代期间构建。

迭代结束后，我交换它们以便 costs 具有新的计算值，我清除 new_costs trying 以释放内存并开始构建下一个迭代。

代码是这样的：

std::unordered_map<std::string, int> costs(5098259);
std::unordered_map<std::string, int> new_costs(5098259);

for (int m = 1; m <= n; m++) {
  new_costs.clear();
  new_costs.rehash(5098259);

  while (something) {
    // I build the content of new_costs based on the content of costs
  }

  std::swap(costs, new_costs);
}

我最多只能分别在其中存储 2496144 和 2704156 个元素。这使得同时存储总共 5200300 个元素。假设键是一个最多包含 70 个字符 --71 个字节的字符串，而存储的值是一个浮点数 --4 个字节--，我将存储大约 380 Mb。

我知道unordered_map 的内存效率不高，但程序完全使用了我的 RAM 和交换内存，所以我一定遗漏了一些东西。

**为可能的重复编辑

How do I force my std::map to deallocate memory used?

我用C++有一个多星期了，不知道std::map和std::unordered_map的内存管理是否一样，或者两者之间是否存在相关差异。

我也不知道deallocate的意思是不是和释放一个对象使用的内存完全一样，所以有更多的RAM可用。

如果两者相同，我基本上问的是同一个问题。但是，无论如何，该问题的答案是解释内存保留背后的原因，而不是提供解决方案。

Answer 1

您需要担心三个级别的内存使用情况，而您的进程内存占用可能会显示错误的级别。

1. 使用中的内存

   容器中正在使用的东西。很简单。

2. 每个容器的分配器

   您的容器有一个分配器。这可能决定分配比请求更大的块，并且还可能保留已释放的内存以供以后重用。这两者通常都会以内存使用为代价来提高速度。

   您可能可以使用 交换技巧 释放此缓存：创建一个空的临时容器并 std::swap 它们。这也移动了分配器，这意味着当临时超出范围时，任何旧的缓存存储都将被释放。

   无论如何，对于释放的某些值：内存可能会返回到您的...

3. 进程范围的动态分配器（通常是“堆”）。

   这可能出于完全相同的原因决定将内存缓存在您的进程中。没有义务将该内存返回给系统（直到您的进程退出）。

强制您的程序将内存返回给系统的唯一方法是编写您自己的分配器，使用适当的系统调用显式地执行此操作。

在具有虚拟内存的系统上，推理程序的内存使用情况的明智方法是担心使用了多少内存，而不必过多担心其虚拟地址空间的大小.

注意。如果尽管您清除和重复使用容器，内存使用继续增长，您要么有泄漏，要么正遭受内存碎片的困扰。这确实是个问题。当内存使用在运行过程中没有减少，这是完全正常的，无需担心。

Answer 2

我们从像您这样的 stl 容器中释放内存的方法是将它们与空容器交换。您可以使用此模板：

template<typename T>
inline void freeContainer(T& p_container)
{
    T empty;
    using std::swap;
    swap(p_container, empty);
}

而不是调用：

new_costs.clear();

你会打电话

freeContainer(new_costs);