vector动态二维数组（容器的容器）占用内存分析

标签：动态二维素组   c++   stl   vector   内存   

之前在这里写过一篇“C++中的动态二维数组”。在C++中没有动态二维（多维）数组。但是根据原理我们可以自己创建。

在看过STL的vector源代码后"《STL源码剖析》---stl_vector.h阅读笔记"后，想到可以用容器的容器来做二维数组。

创建一个2x4的二维数组。想到的办法是：先创建一个容器的容器，外层大小的2（2行），然后里面容器小大为4（4列）。

int row=2,col=4;
	vector<vector<int> > v(row);//v为容器的容器，大小为2.
	for(int i=0; i<row; i++)
		v[i].resize(col);//里层容器大小设置为4

我知道vector开辟的是连续内存，但是vector内部的元素也是vector，内部的vector大小不知道且可变，并且内部的vector们大小也可能不一样。但是vector要求元素所占用空间是相同的，因此内部的vector中存储的元素一定不占用外部vector v的空间。

在分析了vector源代码后，可以知道vector只有三个成员变量：

iterator start;  
iterator finish;  
iterator end_of_storage;  

vector<vector<int> >::iterator iter1=v.begin();
vector<vector<int> >::iterator iter2=iter1+1;
cout<<"两个迭代器之间的距离（差值）"<<(int)iter2-(int)iter1<<endl;
cout<<"vector占用内存大小:"<<sizeof(vector<int>)<<endl;

两个迭代器之间的距离（差值）12
vector占用内存大小:12

验证了上面的说法。内部元素vector在其他地方开辟内存是连续的，也就是说每一行的元素占用内存是连续的。再写代码验证一下：

for(int i=0; i<row; i++)//初始化元素的值
	for(int j=0; j<col; j++)
		v[i][j]=i*col+j+1;
for(int i=0; i<row; i++)//输出其地址和值
{
<span style="white-space:pre">	</span>for(int j=0; j<col; j++)
	<span style="white-space:pre">	</span>cout<<&v[i][j]<<":"<<v[i][j]<<" ";
	cout<<endl;
}

0x0012bb60:1 0x0012bb64:2 0x0012bb68:3 0x0012bb6c:4 
0x0012bc90:5 0x0012bc94:6 0x0012bc98:7 0x0012bc9c:8 

可见行的内存是连续的。

因此得出结论：

vector<vector<int> > v构建的动态二维数组，内部vector只占用12字节（32位机器）。从其源代码可以看到，其实所有vector只需3个成员变量。vector中的元素存储在动态开辟的内存上。

下面贴上测试代码，用的vector是SGI版本的STL，用其他版本的vector占用内存可能不一样，我用vs2010自带的试了一下，占用20个字节。

#include<iostream>
#include<fstream>
#include"vector"
using namespace std;
int main()
{
	ofstream fout("result.txt");
	int row=2,col=4;
	vector<vector<int> > v(row);//v为容器的容器，大小为2.
	for(int i=0; i<row; i++)
		v[i].resize(col);//里层容器大小设置为4
	

	vector<vector<int> >::iterator iter1=v.begin();
	vector<vector<int> >::iterator iter2=iter1+1;
	fout<<"两个迭代器之间的距离（差值）"<<(int)iter2-(int)iter1<<endl;
	fout<<"vector占用内存大小:"<<sizeof(vector<int>)<<endl;

	for(int i=0; i<row; i++)//初始化元素的值
		for(int j=0; j<col; j++)
			v[i][j]=i*col+j+1;
	for(int i=0; i<row; i++)//输出其地址和值
	{
		for(int j=0; j<col; j++)
			fout<<&v[i][j]<<":"<<v[i][j]<<" ";
		fout<<endl;
	}
	return 0;
}

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