为 STD 向量 <bool> 模板特化保留容量

Question

我正在查看 std::vector 类型 bool 的 space 高效专业化，即 std::vector<bool>。以下 MWE 创建一个对象并为其预留内存：

#include <iostream>
#include <vector>

int main() {
  size_t nn{10};
  std::vector<bool> theVector{};
  theVector.reserve(nn);
}

然而，当我编译这个 MWE 时：

$ g++ --version
g++ (Ubuntu 5.4.0-6ubuntu1~16.04.9) 5.4.0 20160609

通过这样做：

$ g++ -std=c++14 -g mwe.cpp -o mwe

然后调试使用：

$ gdb --version
GNU gdb (Ubuntu 7.11.1-0ubuntu1~16.5) 7.11.1

我得到以下输出：

Breakpoint 1, main () at mwe.cpp:6
6     size_t nn{10};
(gdb) n
7     std::vector<bool> theVector{};
(gdb) n
8     theVector.reserve(nn);
(gdb) p theVector 
 = std::vector<bool> of length 0, capacity 0
(gdb) n
7     std::vector<bool> theVector{};
(gdb) p theVector 
 = std::vector<bool> of length 0, capacity 64
(gdb)

为什么我指定的总容量为 10，却得到 64 的容量？

之前的研究让我了解了这个模板专业化。我从 cppreference.com 了解到，为了高效，这个模板可能：为了 space 高效，它：

不一定将其元素存储为连续数组（因此&v[0] + n != &v[n]）
公开class std::vector<bool>::reference作为访问单个位的方法。特别是，class 的对象由 operator[] 按值返回。
不使用 std::allocator_traits::construct 构造位值。
不保证同一容器中的不同元素可以被不同线程并发修改。

但我看不出这些措施如何产生我遇到的行为。

Answer 1

正如评论中已经指出的那样，如果发现合适，允许实现过度分配。

您只看到 std::vector<bool> 发生这种情况表明这是由于元素在内部存储的方式所致。

如您所知，std::vector<bool> 通常专门用于 space - 通过将其元素打包成一些更大的类型来有效地将其存储为位。

因此，实际容量将始终是较大类型中可存储位数的倍数。在这种情况下，所述类型似乎是 64 位宽，可能是一些无符号的 64 位整数。

为 STD 向量 <bool> 模板特化保留容量

Reserving capacity for an STD vector<bool> template specialization

c++

templates

boolean

stdvector

c++11