C++容器std::vector的swap()函數(shù)使用方式

更新時間：2023年08月09日 10:33:37 作者：吃素的施子

這篇文章主要介紹了C++容器std::vector的swap()函數(shù)使用方式,具有很好的參考價值,希望對大家有所幫助,如有錯誤或未考慮完全的地方,望不吝賜教

std::vector中的常用函數(shù)

.clear();清空數(shù)據(jù)
.size();當(dāng)前vector容器內(nèi)存儲的元素的個數(shù)
.capacity();當(dāng)前vector容器重新分配內(nèi)存之前所能容納的元素數(shù)量
.swap();函數(shù)交換
.reserve();向系統(tǒng)預(yù)訂一段足夠的連續(xù)的空間

.swap用于釋放內(nèi)存

首先，vector與deque不同，其內(nèi)存占用空間只會增長，不會減小。

比如你首先分配了10,000個字節(jié)，然后erase掉后面9,999個，則雖然有效元素只有一個，但是內(nèi)存占用仍為10,000個。所有空間在vector析構(gòu)時回收。

在用vector時，輸入完一組數(shù)據(jù)處理完后，調(diào)用clear()進(jìn)行清理，如果此時打印vector[0]，會發(fā)現(xiàn)仍然輸出之前vector所存的內(nèi)容，但是如果調(diào)用.empty()函數(shù)又會返回1，告訴我們這個容器現(xiàn)在是空的，什么原因？

這是因?yàn)槭褂?clear()清空內(nèi)容，但是沒有釋放內(nèi)存的原因。

舉例如下：

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int main()
{
	vector <int >a;
	cout<<a.empty()<<endl;//輸出   1  代表該vector此時是空
	a.push_back(1);
	a.push_back(2);
	cout<<a[0]<<" "<<a[1]<<endl;//輸出1 2
	cout<<a.empty()<<endl;//輸出 0 代表該vector此時非空
	cout<<a.size()<<endl;//輸出2
	cout<<a.capacity()<<endl;//輸出2
	cout<<"***************"<<endl;
	//a[0]=NULL;a[1]=NULL; 這是賦值為0，并不清空數(shù)據(jù)，也不釋放內(nèi)存。
	a.clear();
	cout<<a[0]<<" "<<a[1]<<endl;//仍然輸出1 2，因?yàn)闆]有釋放內(nèi)存，所以輸出該地址的內(nèi)容仍然與之前一樣
	cout<<a.empty()<<endl;//輸出1  代表該vector此時已經(jīng)為空
	cout<<a.size()<<endl;//輸出0，代表當(dāng)前容器內(nèi)存儲元素個數(shù)是0，與.empty()類似，都告訴我們當(dāng)前容器是空的意思
	cout<<a.capacity()<<endl;//輸出2，代表當(dāng)前該vector在重新分配存儲空間前所能容納的元素數(shù)量并沒有改變
	cout<<"***************"<<endl;
	/*
	下面這五行說明，.pop_back()與.clear()起到了相同的作用，都是清空數(shù)據(jù)，但是沒有釋放內(nèi)存
	while(!a.empty()){
		a.pop_back();
	}
	cout<<a.empty()<<endl;//輸出 1 代表該vector此時已經(jīng)為空
	cout<<a[0]<<" "<<a[1]<<endl;//仍然輸出為 1 2，因?yàn)闆]有釋放內(nèi)存，所以輸出該地址的內(nèi)容仍然與之前一樣
	*/
	a.push_back(4);
	cout<<a[0]<<" "<<a[1]<<" "<<a[2]<<endl;//輸出 4 2 0   盡管沒有釋放內(nèi)存，但是已經(jīng)認(rèn)為該vector已經(jīng)被清空，所以再push_back();時，a[0]被覆蓋。
	cout<<a.size()<<endl;//輸出1，代表當(dāng)前容器內(nèi)存儲元素個數(shù)是1，就是剛剛push_back();裝進(jìn)去的數(shù)起到的作用
	cout<<a.capacity()<<endl;//此時仍然輸出2
	cout<<"***************"<<endl;

在《effective STL》和其實(shí)很多C++文章中都有指明，用clear()無法保證內(nèi)存回收。但是swap技法可以。

那么如何釋放內(nèi)存呢？

我們用swap交換到一個新的類型的vector,將原來的a拷貝出去，然后自然銷毀，而新的到的a是全新的沒有存任何數(shù)據(jù)的。

具體方法如下所示：

vector<int>().swap(a);
//或者如下所示 加一對大括號都可以，意思一樣的：
{
 std::vector<int> tmp;   
 ivec.swap(tmp);
}     
//加一對大括號是可以讓tmp退出{}的時候自動析構(gòu)
cout<<a.size()<<endl;//輸出 0
cout<<a.capacity()<<endl;.// 輸出 0
//cout<<a[1]<<endl;

.swap用于修剪掉多余空間

在一個應(yīng)用中，可能會需要向一個vector中插入很多記錄，比如說100000條，為了避免在插入過程中移動內(nèi)存，咱實(shí)現(xiàn)向系統(tǒng)預(yù)訂一段足夠的連續(xù)的空間，

例如：

vector<int> ivec;
ivec.reserve(100000);

移動內(nèi)存問題是解決了。

但是如果后來這個vector不再需要存那么多的元素了，已經(jīng)通過erase刪除了。但是以前咱們預(yù)留的空間卻無法被其他程序再度利用，這樣會造成內(nèi)存一定程度上的浪費(fèi)。

于是，我們利用目前的vector構(gòu)造一個一模一樣的vector，他并沒有預(yù)留空間，于是以前預(yù)留的空間也被釋放以作他用了：

ivec.swap(vector<int>(ivec)); 
// or vector<int>(ivec).swap(ivec)

此時vector占用的多余空間將被釋放

或者如下所示加一對大括號都可以，意思一樣的：

  {
     std::vector<int> tmp = ivec;   
     ivec.swap(tmp);
  }

加一對大括號是可以讓tmp退出{}的時候自動析構(gòu)；使用這種方法的前提是vector從前存儲了大量數(shù)據(jù)，比如10000000，經(jīng)過各種處理后，現(xiàn)在只有100條，那么向清空原來數(shù)據(jù)所占有的空間，就可以通過這種交換技術(shù)swap技法就是通過交換函數(shù)swap（），使得vector離開其自身的作用域，從而強(qiáng)制釋放vector所占的內(nèi)存空間。

對于容器的去重復(fù)操作類似:

std::vector<int> ModuleArr;
//排序
std::sort(ModuleArr.begin(), ModuleArr.end());
//去重
ModuleArr.erase(unique(ModuleArr.begin(), ModuleArr.end()), ModuleArr.end());