STL向量是realloc的更好版本吗？

Question

在C++中，我相信，处理重新分配的更好方法是使用STL向量，因为它保证了连续的存储位置。

我有几个问题要理解其中的区别：

1. 有没有什么场景我需要更喜欢 realloc 而不是向量？
2. 还有什么（除了向量）相当于C++中的realloc吗？

谢谢，

Answer 1

只是

vector

，保证有连续的内存。不是其他人。

realloc

是一个C内存管理函数。不鼓励在 C++ 代码中使用它。 Stroustrup 告诉您原因：为什么 C++ 没有与 realloc() 等效的函数？

但是，realloc() 只能保证对由 malloc() （和类似函数）分配的包含没有用户定义的复制构造函数的对象的数组起作用。另外，请记住，与天真的期望相反，realloc() 有时会复制其参数数组。

Answer 2

C 函数集（malloc、calloc、realloc、free）是原始内存操作。他们将在内存中创建/修改/释放给定的缓冲区，但内存将没有类型，并且不会调用构造函数。

C++ 没有 realloc 的等效项，但只有通过使用 new/new[] 和 delete/delete[] 来实现与 malloc/free 等效的类型安全。 C++ 版本将从系统获取内存并通过调用适当的构造函数来初始化它。使用 delete 将调用对象的析构函数，然后释放内存。 C 和 C++ 版本不兼容，如果您使用 malloc 获取内存（即使您在收到的内存上调用就地构造函数），则无法使用 delete/delete[] 释放它，因为这是未定义的行为。

在 C++ 中使用

realloc 可能不安全，因为它会将对象从一个内存区域按位复制到下一个内存区域。有时，您的对象无法正确处理内存移动（假设您的对象既有属性又有对其的引用，按位移动后，引用将指向旧位置而不是真正的属性）。在 vector 中，每当内存需要增长时，都会使用 new[] 获取新的内存区域，然后使用适当的 C++ 操作将所有对象复制到（或复制构造在）新位置，然后再删除旧元素.

每当

vector的大小（保留大小，未使用的大小）增长时，它将创建一个完整的新内存区域并move所有对象。另一方面，如果指针后面没有足够的连续空间来“增长”内存块，则 realloc 只会将内存块移动到另一个位置。 矢量 不会减小尺寸。绝不。当您清除元素时，保留的内存仍然保留。 最后，即使对于 POD 类型（可以安全地使用类似 C 的构造来移动），vector

中的抽象级别也比 realloc 更高。与

vector 等效的是一个结构体，它保存指向内存缓冲区的指针、已使用的元素计数和保留（缓冲区大小）以及处理根据需要获取更多内存并在每次操作时更新索引的函数集.

连续内存也由 realloc 保证，因此这不是不使用它的理由。

Answer 3

但是，我更喜欢在 C++ 中使用向量，因为它处于更高的抽象级别，因此它使代码更容易编写。

我认为在数组类型场景中使用 realloc（通过向量）的唯一可能原因是原始速度。它

可能

会更快。我强调“可能”这个词 -

测量，不要猜测！ 但是，您必须处理自己的重新分配，这是更多的工作。如果我可以交付它并更快地获得报酬，我宁愿代码运行得慢一点（当然，假设它仍然运行得足够快）。

std::vector 的主要好处之一是，当它在内部从自然增长中重新分配自身时，它会选择比当前大小大 2 倍的大小（通常 - 但始终是一个常数乘数）。这意味着 Push_back 的成本摊销为 O(1)。

Answer 4

Realloc 可以让您更好地控制如何分配内存，但能力越大，责任越大。如果你所做的一切相当于push_back，并且每次添加元素时都重新分配，那么每次添加到数组时

可能

都是O(N)操作。

我猜这只是一个向量。

Answer 5

我还没见过有人建议在 C++ 中使用 realloc。