在内部，向量的向量如何扩展？ C++

Question

假设我有这样一个程序：

#include<vector>

int main()
{
    std::vector< std::vector < int > > vexample(2);
    vexample[1].push_back(0);
    vexample[0].push_back(0);
}

在第一行，我初始化了一个包含 2 个零长度整数向量的向量。在第二行，我 push_back() 一个 int 到第二个向量中，导致 vexample[1] 调整大小。

当第一个 vexample[0] 由于 pushback() 调整大小时，vexample（向量中的向量）在下一行发生了什么？ vexample[2] 是否向前移动了 4 个字节？

Answer 1

每个向量都包含一个指针，指向在 free-store 上分配的内存以保存其项目。所以 vexample 什么也没有发生。 vexample[0] 可能会重新设置其指针的数据，vexample[1] 会保留在原处，直到您更改 IT。 None 个 vexample 个元素变大或变小。

Answer 2

我认为你对向量的内部工作方式有误解。

一个向量通常只在内部（即在栈上）存储 3 个东西：

它的大小
它的容量（即它在不调整大小的情况下可以增长到的最大大小）
指向堆上存储实际数据的数组的指针

（通常，出于性能原因，实现使用 3 个指针来代替，但在概念上是相同的）。

这意味着可以增长或收缩的部分存储在堆上。如果你把 push_back 个元素变成 vexample[1] 你会让它增长，因此大小、容量和指针的值会根据需要更新，但这并不意味着它们需要更多 space on the stack: 还是3个固定大小的变量，其中"fixed"表示编译时确定。

如果我们假设 size 和 capacity 被实现为 int 并且每个需要 4 个字节，而一个指针需要 8 个字节，那么你有一个向量需要 4+ 4+8 = 堆栈上有 16 个字节，无论它包含的元素的类型和数量如何，堆上有 capacity * sizeof(T) 个字节。堆上使用的内存量可以变化，而堆栈上的则不能。

在您的例子中，vexample 的元素也是向量，因此每个元素都需要 16 个字节，加上分配的容量大小。所以，内存布局是这样的：

vexample 在堆栈上占用 16 个字节。在这 16 个字节中，8 个是指向堆区域的指针，其中有一个包含 2 个元素的数组，每个元素需要 16 个字节，因此它是一个 32 个字节的连续块：前 16 个用于 vexample[0]，最后 16 个用于 vexample[1]。它们每个都包含一个指向 int.

数组的指针

当这些向量中的任何一个增长时，堆上的数据可能需要重新分配，但这不会 "push away" 其他任何东西，因为虽然确实必须存储相同向量的元素连续地，对应于不同向量的内存区域没有这样的要求。因此，当您将 push_back 元素放入 vexample[1] 并强制其增长时，vexample[0] 或 vexample 或 vexample[2]（如果存在）都不需要做任何事情。特别是，vexample[2] 不需要移动，因为 vexample[1] 增长：相反，如果 vexample[1] 增长，那么 vexample[1] 必须为自己找到一个新的位置。

如果矢量的 variable-size 部分保存在堆栈中，所有这些都将成为问题，堆栈中的所有内容都彼此相邻存储。但这正是你只存储一个指向堆的指针的原因，所有的增长和收缩都发生在那里，它不会造成任何伤害。

在内部，向量的向量如何扩展？ C++

Internally, how does a vector of vectors expand? c++

c++

vector

stdvector

multidimensional-array