空向量的大小答案

【问题标题】：Size of empty vector空向量的大小
【发布时间】：2015-01-14 04:19:55
【问题描述】：

使用g++ 4.8.2 运行的以下程序在 32 位 Linux 系统上给出了输出 12：

vector<char> v;
cout << sizeof(v) << endl;

我看到this 并知道sizeof(v) 可能是特定于实现的。不过，我想知道是什么导致该向量的大小为 12。我认为迭代器 v.begin() 和 v.end() 可能会导致 8 个字节的大小。我对么？如果是，是什么导致了剩余 4 个字节的大小？如果不是，这 12 个字节是什么意思？

【问题讨论】：

【解决方案1】：

查看来源。 libstdc++ 是 gcc 下载的一部分。

无论如何，容器必须有这些成员：

一个数据指针，4 个字节用于char*。
元素计数或结束指针，size_t 或 char* 为 4 个字节。
缓冲区大小或指向缓冲区结束的指针，size_t 或 char* 为 4 个字节。
标准分配器（empty trivial 类型）不需要空间，这要归功于一些实现技巧（空基类优化，可能还有部分模板专业化。C++20 可以改用 the attribute [[no_unique_address]]）。

理论上，如果不是指针，2 和 3 可能会更小。虽然这很奇怪，因为它会限制最大尺寸。

同样理论上，2 和 3 可以与数据一起动态分配。不过还没有发现有人真的这样做。

如预期的那样，总共 12 个字节。
将 64 位实现的大小加倍。

【讨论】：

【解决方案2】：

通常 std::vector 有：

1. Start of allocation / begin
2. End of vector (begin + size)
3. End of allocation (begin + capacity)

所以大小 12 在 32 位机器上是非常合理的。

【讨论】：

【解决方案3】：

libstdc++ 的 std::vector 派生自具有此类型数据成员的基础：

  struct _Vector_impl
  : public _Tp_alloc_type
  {
    pointer _M_start;
    pointer _M_finish;
    pointer _M_end_of_storage;
    ...

_M_end_of_storage 支持.capacity() / 调整大小等。

【讨论】：