vector 释放内存 swap

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相信大家看到swap这个词都一定不会感到陌生，甚至会有这样想法：这不就是简单的元素交换嘛。的确，swap交换函数是仅次于Hello word这样老得不能老的词，然而，泛型算法东风，这个小小的玩意儿却在C++ STL中散发着无穷的魅力。本文不仅详细地阐述STL泛型算法swap，并借助泛型算法这股东风，展现STL容器中swap成员函数的神奇魅力。注意哦，泛型算法swap和容器中的swap成员函数，这是两个不同角度和概念哦！

一、泛型算法swap

老规矩，我们先来看看swap的函数原型：

[cpp] view
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template <class T> void swap ( T& a, T& b )

{

T c(a); a=b; b=c;

}

函数原型超级简单吧，这里我们就不做过多的解释啦，下面我们还是通过一个简单的示例来熟悉熟悉它的使用吧。

但是vector的swap成员函数是怎么实现的？

[cpp] view
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void swap(vector<_Tp, _Alloc>& __x) {

__STD::swap(_M_start, __x._M_start);

__STD::swap(_M_finish, __x._M_finish);

__STD::swap(_M_end_of_storage, __x._M_end_of_storage);

}

仅仅是交换了指向的首尾指针和容量指针

程序示例：

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/*******************************************************************

* Copyright (C) Jerry Jiang

*

* File Name : swap.cpp

* Author : Jerry Jiang

* Create Time : 2012-3-24 4:19:31

* Mail : jbiaojerry@gmail.com

* Blog : http://blog.csdn.net/jerryjbiao
*

* Description : 简单的程序诠释C++ STL算法系列之十五

* 变易算法 : 元素交换swap

*

******************************************************************/

#include <iostream>

#include <algorithm>

#include <vector>

#include <iterator>

using namespace std;

int main ()

{

int x = 10, y = 20; // x:10 y:20

swap(x, y); // x:20 y:10

vector<int> first (4, x), second (6, y); // first:4x20 second:6x10

swap(first, second); // first:6x10 second:4x20

cout << "first contains:";

//使用一般的iterator方式输出first

for (vector<int>::iterator it=first.begin(); it != first.end(); ++it)

{

cout << " " << *it;

}

cout << endl;

cout << "second contains: ";

//使用copy()来实现second的输出

copy(second.begin(), second.end(), ostream_iterator<int>(cout, " "));

cout << endl;

return 0;

}

上面示例程序十分简单，只是为了巩固前文中copy算法的使用，我在程序中采用了两种方式进行输出，好了，泛型算法swap我们就不再废话了，现在我们来看看本文中的重头戏吧。

二、容器中的成员函数swap

在容器vector中，其内存占用的空间是只增不减的，比如说首先分配了10,000个字节，然后erase掉后面9,999个，则虽然有效元素只有一个，但是内存占用仍为10,000个。所有内存空间在vector析构时回收。

一般，我们都会通过vector中成员函数clear进行一些清除操作，但它清除的是所有的元素，使vector的大小减少至0，却不能减小vector占用的内存。要避免vector持有它不再需要的内存，这就需要一种方法来使得它从曾经的容量减少至它现在需要的容量，这样减少容量的方法被称为“收缩到合适（shrink to fit）”。（节选自《Effective
STL》）如果做到“收缩到合适”呢，嘿嘿，这就要全仰仗“Swap大侠”啦，即通过如下代码进行释放过剩的容量：

[cpp] view
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vector< T >().swap(X)

下面我们通过一个简单的示例来show一下：

[cpp] view
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/*******************************************************************

* Copyright (C) Jerry Jiang

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* File Name : swap.cpp

* Author : Jerry Jiang

* Create Time : 2012-3-24 4:19:31

* Mail : jbiaojerry@gmail.com

* Blog : http://blog.csdn.net/jerryjbiao
*

* Description : 简单的程序诠释C++ STL算法系列之十五

* 成员函数swap实现容器的内存释放

*

******************************************************************/

#include <iostream>

#include <algorithm>

#include <vector>

#include <iterator>

using namespace std;

int main ()

{

int x = 10;

vector<int> myvector(10000, x);

//这里打印仅仅是元素的个数不是内存大小

cout << "myvector size:"

<< myvector.size()

<< endl;

//swap交换函数释放内存：vector<T>().swap(X);

//T:int ; myvertor代表X

vector<int>().swap(myvector);

//两个输出仅用来表示swap前后的变化

cout << "after swap :"

<< myvector.size()

<< endl;

return 0;

}

swap交换技巧实现内存释放思想：vector()使用vector的默认构造函数建立临时vector对象，再在该临时对象上调用swap成员，swap调用之后对象myvector占用的空间就等于一个默认构造的对象的大小，临时对象就具有原来对象v的大小，而该临时对象随即就会被析构，从而其占用的空间也被释放。

std::vector<T>().swap(X)

作用相当于：

{

std::vector<T> temp(X);

temp.swap(X);

}

可以用类似的方法实现vector和string的适当收缩

[cpp] view
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vector<int> vec(100000, 0);

for (int i = 0; i < 100000-2; ++i) vec.pop_back();

cout << vec.capacity() <<endl;

vector<int>(vec).swap(vec);

cout << vec.capacity() << endl;