std::vector 在哪里分配内存？

Question

考虑以下代码sn-p：

#include <vector>
using namespace std;

void sub(vector<int>& vec) {
    vec.push_back(5);
}

int main() {
    vector<int> vec(4,0);
    sub(vec);
    return 0;
}

假设“vec”没有剩余空间来存储“sub”函数中的5，它在哪里分配新内存？

在子函数的栈帧中？在这种情况下， 5 将在子函数的末尾被删除。但是主函数的栈帧不能增长，因为此时子函数的栈帧位于栈顶。
std::vector 是否为其在堆上的元素分配内存？ 但是它是如何释放堆内存的呢？ 如果是栈上的局部向量，包含该向量的函数的栈帧最后会被删除，而不通知向量将被删除？

Answer 1

std::vector 是否为其在堆上的元素分配内存？

是的。或者更准确地说，它是根据您在构建时传入的分配器进行分配的。你没有指定一个，所以你得到了默认的分配器。默认情况下，这将是the heap。

但是它是如何释放堆内存的呢？

当它超出范围时通过它的destructor。 （请注意，指向超出范围的向量的 指针 不会触发析构函数）。但是，如果您按值传递给sub，您将构建（然后破坏）一个新副本。然后 5 将被推回该副本，该副本将被清理，main 中的向量将保持不变。

Answer 2

STL 中的所有容器都使用模板参数进行参数化，通常最后一个参数称为A 或Allocator，默认为std::allocator<...>，其中... 表示存储在容器中的值的类型。

Allocator 是一个类，用于提供内存和构建/销毁此内存区域中的元素。它可以从池中分配内存，也可以直接从堆中分配内存，无论您从哪个构建分配器。默认情况下，std::allocator<T> 是 ::operator new 的简单包装器，因此将按照您的推断在堆上分配内存。

内存是按需分配的，至少在调用vector 的析构函数时会被释放。 C++11 也引入了shrink_to_fit 来更快地释放内存。最后，当向量超出其当前容量时，会进行新的（更大的）分配，将对象移动到其中，并释放旧的分配。

和所有的局部变量一样，析构函数在执行到它被声明到的作用域的末尾时被调用。所以，在函数退出之前，向量析构函数被调用，然后堆栈收缩，控制权返回给调用者。

Answer 3

另请注意，您的向量 (vec) 是对象本身。它驻留在堆栈上，当此对象超出范围时（在您的情况下是 main 的结尾），它会被破坏。元素的内存是在这个对象的初始化过程中分配的，并随着它的销毁而释放，这是RAII 习惯用法的一个很好的例子，因为元素的资源管理与向量对象的生命周期相关。

Answer 4

因为你在堆中给了 sub 向量的地址，所以它会在堆中分配。如果没有剩余空间，应该抛出异常。