std::string 使用的空闲内存答案

【问题标题】：Free memory used by a std::stringstd::string 使用的空闲内存
【发布时间】：2012-06-11 11:02:53
【问题描述】：

我有一个struct，看起来像这样：

struct queue_item_t {
    int id;
    int size;
    std::string content;
};

我有一个std::vector< queue_item_t >，其中填充了许多来自数据库查询的信息。

处理每个项目时，会从磁盘读取一个文件，并将其内容放入content 字符串成员中。该项目已处理（content 已解析），我在字符串上执行 .clear()，以免耗尽我所有的内存。

但是，这似乎并没有释放内存。我正在处理数十万个项目，最终，内存使用量将超过可用内存，并且应用程序被 Linux 杀死，原因是“内存不足”。

如何释放这些字符串使用的内存？

【问题讨论】：

你需要content 作为结构的成员吗？根据您的解释，听起来它只是非常简短地使用，因此临时可能更适合该任务。此外，为什么不使用std::queue 而不是std::vector？
您的结构被称为queue_item_t 的事实表明它们的向量代表某种队列。如果是这种情况，为什么不在处理完元素后从队列中删除它们呢？我问，因为它可能是您的问题的正确解决方法在于其他地方。销毁它们（以及它们的content 字符串）是释放资源的一种非常可靠的方法！然后你只需要处理从向量的开头删除效率不高的事实 - 所以请改用deque，或者如果处理它们的顺序无关紧要，则以相反的顺序处理。跨度>
@SanderDeDycker 我现在做的只是整个过程的第二部分；在正常操作下，从不从文件中读取数据，而是从互联网上检索数据，并将数据直接放在已下载的每个项目的content字符串中。但你是对的，在不同的情况下，临时变量会更好。
如果对于队列中的每个项目，您检索内容，处理内容，然后丢弃它，那么检索和处理的确切方法无关紧要。内容（甚至项目）在处理后仍会被丢弃，因此似乎不需要将其存储在队列中 - 它可以作为函数参数或类似参数传递。如果我遗漏了什么，有代表性的代码示例可能会很有用。

【解决方案1】：

std::string 和 std::vector 在 clear() 中不改变容器容量（=> 不释放容器内存）。每当需要压缩时（通常不需要），都应使用以下临时对象技巧。

my_queue_item.content.clear(); // clear
std::string(my_queue_item.content).swap(my_queue_item.content); // compact

当需要清理+压缩时，上面的代码可以变得更简单：

std::string().swap(my_queue_item.content);

一些字符串实现是写时复制。这样的字符串，当从多个地方引用时，会在写入时重新分配内存。

【讨论】：

而 C++11 添加了一个shrink_to_fit 成员函数，这是对实现做一些明智的非绑定请求。
@Luchian: clear 保证不会减少字符串的capacity，所以它几乎无法释放内存。
@SteveJessop 所以它只是用 0 替换所有字符？
std::string().swap(my_queue_item.content);? (see ideone) 有什么问题
@stefanbachert C++11 FDIS: 21.4.4/15 表示 clear(); 等于 erase(begin(), end());，而后者又在 21.4.6.5/9 中定义，字面意思是：removes the characters in the range [first,last)。这只会修改字符数组和end() 的位置，而不是已经分配的内存。

【解决方案2】：

clear 不会释放 all 字符串的内存（可能只是缓冲区）。它只会将字符串设置为空。

如果你可以在字符串上调用clear，为什么不重用它呢？因此，无需创建新的queue_item_t，只需将其字符串成员替换为新值即可。

【讨论】：

【解决方案3】：

要释放内存，您可以这样做：

my_queue_item.content = "";
my_queue_item.content.shrink_to_fit();

shrink_to_fit() 方法将很好地释放内存并为 my_queue_item.content 的新值分配足够小的空间（本例为 15 个字节）。

【讨论】：

【解决方案4】：

clear 可能不会释放内存。它会在逻辑上将字符串设置为空字符串，但可能不会影响已分配的内存。

如果你正在读取更多数据到同一个queue_item_t，它应该替换之前的字符串内容。

你确定你自己没有泄露queue_item_t吗？

【讨论】：