文章目录
- 1.vector源码分析
- 2.vector动态数组内部如何实现连续空间
- 3.内存分配子Allocator
1.vector源码分析
- capacity表示能够容纳的元素的个数，capacity()>=size()，size()表示当前所容纳的元素的个数
目的是：缓存一部分空间，下一次插入的时候，不需要分配内存，提供插入速度。 - eg：P73\01.cpp
#include <vector>
#include <iostrem>
using namespace std;
int main(void)
{
//vector<int> 是一个模板类，定义一个对象v会引发模板类的构造函数的调用
vector<int> v;//在这里打个断点，跟踪
return 0;
}
vector模板类应该传递2个参数，_Ax是有默认参数的，下面的代码是vector模板的实现
F11进去，这才是vector类模板的真正说明
template<class _Ty,
class _Ax = allocator<_Ty>>
class vector;
allocator本身是一个类模板，allocator<_Ty>是类模板的实例化，模板类_Ax
allocator就是一个内存分配子，stl会提供一个默认的内存分配子allocator<_Ty>，也可以实现为自己的内存方式（比如来自共享内存）,
内存从哪里来，stl不关心
- 接下来，构造vector，会调用基类的构造函数_MyBase()
- 基类的类型使用typedef
- 继续go进去，传递一个参数进来，传参之前先调用_Alloc()构造函数初始化给_Al，这里会调用_All的拷贝构造函数
- _Alloc()构造函数，这里继续F11
- _Al调用拷贝构造函数，这里继续F11
- 要构造_Vector_val类模板，首先要构造基类_CONTAINER_BASE_AUX_ALLOC，然后再构造_Vector_val类模板对象成员，继续F11
- 首先要构造基类_CONTAINER_BASE_AUX_ALLOC<_Alloc>的解释
该基类又继承_Container_base基类，所以还要调用其基类的构造函数，继续go - 又是typedef，实际上_Container_base类就是_Container_base_secure，继续F11
- 调用_Container_base_secure构造函数来构造基类对象，将0初始化给_myfirstiter指针
- _Container_base_secure类的成员如下，但是是一个指针，就不会调用Iterator_base的构造函数
- 此外由于_Container_base基类（也是_contoiner_base_aux_alloc_empty，用了typedef）没有数据成员，就直接构造函数体，_Alloc是类型参数
- 接下来构造_Alval(_Al)对象成员，将内存分配子_Al对象初始化给_Alval（调用拷贝构造函数），但是担心_Alval和_Al类型不一样，所以使用了成员模板（在_Al中定义，在_Alval中使用），eg：_Ty传递是int类型，_Alloc传递是allocator<char>类型
_Ty是int类型
_Al的类型是allocator内存分配子模板类，即_Alloc；
typename表示_Alloc是一个模板，template rebind<_Ty>::other是一个类型，是_Alloc中的一个成员模板，将typename _Alloc template rebind<_Ty>::other看成是一个类型，将整个类型重新定义成_Alty - 光标放到红框处的_Alloc，继续go下去
- 再继续go
- 对象成员构造完毕
- 构造vector，基类的构造函数_MyBase()构造完毕，接下来会构造vector的数据成员，而vector内部只有3个指针，是不需要调用对象成员的构造函数（构造一个类，首先构造基类，再构造对象成员，最后是调用类构造函数本身）
- 构造vector，基类的构造函数_MyBase()构造完毕，构造vector的数据成员完毕，接着构造函数体Buy(0)
Buy(0)的意思是分配多少个空间 - vector内部的空间是连续的，但是又是可以动态增长的，这实际上是一个矛盾，解释如下：
内部能够容纳的元素个数：capacity()
vector内部所存放的元素个数：size()
上述2个值不一定总是相等的，导致vector内部多了3个指针
begin()，是闭区间，对应_Myfirst
end()，是开区间，对应_Mylast
只包含左边，不包含右边[ , )
_Myend是整个容量的最后一个位置的下一个位置 - 到目前为止初始化完毕
- eg：P73\02.cpp
仅仅跟踪push_back()的情况，而没有跟踪capacity()的情况 - 当前的size()等于0，capacity()也等于0，push_back表示从尾部插入。
- 在end()处，继续F11，跟踪下去
end()其实是依据_Mylast构造一个迭代器，也是一个模板类 - 调用模板类的构造函数
- 在insert(XXX)处F11，_Where表示当前插入的位置，返回的还是插入点的位置
_Insert_n往当前的插入点插入一个元素_Val - _Insert_n(XXX)中继续F11，当前的容量capacity()等于0，_Count表示插入的元素个数，为1；
max_size()表示能够容纳元素的最大个数 - 调整过后，_Capacity=1，也就是要分配一个空间（也就是说第一次要分配一个空间）
- max_size()中F11
- 当前传递_Ty的大小是4个字节（int类型），-1是32bit整数的最大值，二进制表示就是32个1，转成成十进制就是40几个亿，所以_Count
最多容纳10多亿个数据 - F10，直到返回
- eg：P73\02.cpp
#include <vector>
#include <iostrem>
using namespace std;
int main(void)
{
//vector<int> 是一个模板类，定义一个对象v会引发模板类的构造函数的调用
vector<int> v;
v.push_back(1);//在这打个断点
cout<<v.capacity()<<endl;
v.push_back(1);
cout<<v.capacity()<<endl;
v.push_back(1);
cout<<v.capacity()<<endl;
v.push_back(1);
cout<<v.capacity()<<endl;
v.push_back(1);
cout<<v.capacity()<<endl;
v.push_back(1);
cout<<v.capacity()<<endl;
v.push_back(1);
cout<<v.capacity()<<endl;
return 0;
}
- 测试
- 大致是：增长的空间的算法是：增长为原来的一半；
第一次插入是1，0+0/2=0，0<0+1，所以当前容量为1；
第二次插入：由于是增长为原来的一半，1/2=0，0+1=1，所以只是增加1个空间，1<1+1，所以第二次插入时，当前的容量是1+1=2；
第三次插入，由于是增长为原来的一半，2/2=1，2+1=3，所以当前的容量是3；
以此类推
注意，当前元素个数是5，但是容量是6的情况，说明它缓存了一个空间，缓存空间的目的是：下一次插入的时候，不需要分配内存，是为了减少频繁分配内存。到时候容器中元素个数越多，缓存的空间也会越多，因为是缓存一半的空间。 - 总结：
capacity()：内部能够容纳的元素个数
size()：vector内部所存放的元素个数
通常capacity() >= size()，原因是：向量缓存了一部分的内存空间，用来容纳更多的元素，这样，下一次插入新元素的时候，就不必重新分配内存，提供了插入速度；
容量按照50%来扩充；
_Myfirst对应第一个元素（对应begin()），_Mylast对应最后一个元素的下一个位置（对应end()），_Myend对应最后一个空间的下一个位置 - 插入7个元素的空间分布如上：
插入第二个元素，空间扩充为原来的一半，1+1/2=1，因为不足以容纳2个元素，所以需要分配2个空间出来；
插入第6个元素的时候，缓冲了1个空间，下次插入的时候，就没必要分配空间了
2.vector动态数组内部如何实现连续空间
- 向量尾部插入法：
假设vector向量中有6个元素，其内存分布如下所示，要插入第7个元素，需要分配9个空间（此时这9个空间就是连续的），然后插入第7个元素，然后再把1-6给搬移下来 - 向量中间插入法
比如在4的位置插入7，同样会先分配9个空间，然后先插入7 - 然后将1-3搬下来，将4-6搬到7后面
3.内存分配子Allocator
略
