C++ 向量上的分配错误

Posted 2023-02-21

【中文标题】C++ 向量上的分配错误

【英文标题】：allocation error on C++ vector

【发布时间】：2017-07-18 08:21:02

【问题描述】：

我正在尝试分配一个vector<vector<Class>>，其中包含一个vector<AnotherClass>，但我得到一个分配错误，所以我的问题是：变量上给出的max_size() 适用于我程序的所有向量？

我可以通过改变我的编译器来改变这个限制吗？

这是我用来检查的代码：

class Couches

public:
    Couches() : m_value(-1) 
    ~Couches() 

    void initialize(const int& value) 
        m_value = value;
    
private :
    int m_value;
;

class Case

public :
    Case() 
    ~Case() 

    void initialize(const int& hauteur) 
        m_couches.resize(hauteur);
        for (int i(0); i<hauteur;i++)
            m_couches[i].initialize(i);
    
private :
    vector<Couches> m_couches;
;


void bug1()

    vector<vector<Case>> m_cases;
    m_cases.resize(5000, vector<Case>(5000));

    cout<< m_cases.max_size()<<" " <<5000*5000*20<<endl;

    for (int i(0); i<m_cases.size(); i++)
    
        for (int j(0); j<m_cases[i].size(); j++)
        
            m_cases[i][j].initialize(20);
        
    

我的 max_size 为 357M

编辑：对不起，我说的是错误，但这是调试器给出的错误：

#1 0x405b36 operator new(unsigned int) () (??:??)

#2 0x490f58 typeinfo for std::time_put<wchar_t, std::ostreambuf_iterator<wchar_t, std::char_traits<wchar_t> > > () (??:??)

#3 0x4761ac std::allocator_traits<std::allocator<Couches> >::allocate(__a=..., __n=0) (D:/CodeBlocks/MinGW/lib/gcc/mingw32/4.9.2/include/c++/bits/alloc_traits.h:357)

terminate called after throwing an instance of 'std::bad_alloc'
  what():  std::bad_alloc

我使用了一个初始化函数，因为它是一个 mcve，在我的原始代码中我需要这个函数。

【问题讨论】：

max_size() 由库实现者实现，是否可以更改取决于实现者。

1) 但我得到一个分配错误 这是..？请复制粘贴该错误消息。 2) 为什么你的类使用initialize 方法，而构造函数为空？由于类的初始化，是构造函数的工作。

不过，您所写的并不是完整的错误消息。 复制粘贴完整的错误信息，逐字逐句。

此值通常反映容器大小的理论限制。在运行时，容器的大小可能会被限制为小于 max_size() 可用 RAM 量的值 en.cppreference.com/w/cpp/container/vector/max_size

发布堆栈跟踪的根节点几乎是无用的：/ 如果您不确定读者需要看到什么，请不要发布您认为他们的内容需要看；发布整个事情。

【参考方案1】：

vector::max_size() 与在没有任何其他内存使用的情况下 单个 向量可以得到多大有关。您的向量都没有接近那个大小。最大的是 5000，个人分配 5000 * max(sizeof(vector<Case>), sizeof(Case)) 对我来说是 80,000。

您看到的错误是所有 25,000,000 Cases 和 500,000,000 Couches 的总分配超出了您程序中的地址空间

【讨论】：

好吧，这很清楚，我用 64 位编译，当然这很好！那我能阻止我的内存溢出的开始吗？

@PierreChéneau：仅分配您实际使用的内存。是否需要使用 5000*5000 Cases？你需要在每个沙发上使用 20 张沙发吗？ m_value 需要int 吗？也许你可以为它使用更小的数据类型，比如 short/char。

这是一个找到我的程序限制的例子，所以是的，我将有更少的案例和沙发。我没有考虑使用short，我会使用它。它更多的是一种检测计算机速度变慢并阻止程序的方法。

【参考方案2】：

max_size() 是可以放置在向量中的最大项目数，此数字受系统位限制。如果您使用的是 2^32 char 值的 32 位系统。您正在达到系统或库实现限制，这就是您收到 375M

的原因

您应该使用std::vector<T>::size_type 作为您的数组索引

【讨论】：

对我的数组索引使用 std::vector ::size_type 会有什么变化。可以举个例子吗？

这里有一个很好的解释paercebal's answer

@PierreChéneau 容器的size_type 是您应该使用它来引用其大小或其中的索引 - 句点。 int 几乎肯定不能代表容器可能具有的最大大小或索引：int 的最大值将低于 std::size_t，因为 (A) 它可能具有较低的位宽度和 ( B）即使具有相同的位宽度，它也是有符号的，因此最大值相应地减少了一半。

所以在我的 boucle 中，如果我写： for (auto i (0) ; i

【参考方案3】：

我想你是用 32 位编译代码的。

这里有一个猜测，为什么将 341M 设为 max_size。一个典型的实现将为您提供 SIZE_MAX/sizeof(element_size) 的值。 SIZE_MAX 为 4GB-1。然后检查包含另一个向量的向量的max_size() 值。一个典型的 sizeof(vector) 是 12。所以，给定的答案是 4GB/12=341M。注意：实现可以提供它想要的任何max_size 值。

以 64 位编译您的代码，如果您有必要的内存，您的代码将运行。

注意：在您的代码中，您不必担心max_size()，因为您的向量不包含那么多元素。我的意思是，没有一个向量实例具有那么多元素。问题是您的总内存消耗很大，不适合 ~2GB，这是 32 位中典型的最大允许进程大小。所以我认为你的程序内存不足，向量大小没有问题。

注2：我使用了M=2^20，G=2^30

【讨论】：

为什么您认为增长率会影响可存储的最大大小？它没有。它只影响重新分配发生时可用容量 的增长方式。我不知道为什么这被标记为已接受。我错过了什么？

如果它依赖于一个充满“我认为”或“这 [...] 只是一个猜测”的想法，我会说不要发布作为答案的东西。

@underscore_d 这与向量的实现直接相关。当向量容量增加时，需要复制元素并因此使用额外的空间

@Swift：是的，是的。 :) 这就是我说“典型”的原因。数量级。所以OP可以理解发生了什么。我们可以讨论单个分配的开销、内存/地址空间碎片等。我认为这不是重点。

@underscore_d：实际上，这就是我提到增长率的确切原因。但是，我想了想，这不是 1.5 的答案，所以我开始检查实现。这是因为，如果当前大小为 X，则在增长期间，需要 X + rate*X 内存。如果 max 是 2GB，那么除以 1.5 是没有意义的，因为我们需要除以 (1+rate)，它至少是 2。如果 max 是 4GB，这意味着除以 ~2.93 (1GB/0.341GB)，其中rate 是 1.93，这是一个奇怪的数字。