STL C++ 中的容器 [关闭]

Posted 2023-02-22

【中文标题】STL C++ 中的容器 [关闭]

【英文标题】：Containers in STL C++ [closed]

【发布时间】：2013-04-18 22:42:08

【问题描述】：

对于 100 个元素，其中哪些容器：map、set、list、vector 将占用最低的内存空间？换句话说，当我们将 100 个元素 push_back 到容器 map、set、list 和 vector 时，其中哪一个会占用内存中的最低空间？例如sizeof(int) 占用 4Bytes，sizeof(short) 占用 2Bytes，问题是这些容器中哪个占用的内存最低（最低的内存成本对我来说最重要）？提前致谢。

【问题讨论】：

我的猜测？集合或向量。不需要键或指针，只需要值和内存。如果有重复，则设置获胜。

元素是唯一的还是可能重复的？ map，什么是key，什么是value？

你的意思是哪个会有更多的元素，或者哪个容器会有更大的开销？

好吧，我建议使用矢量。顺便说一句，如果您已经知道有多少元素，为什么还要使用 STL。如果是这种情况，请使用简单数组。

@JesusRamos：您建议如何查找容器的确切空间？

【参考方案1】：

通常，缩小以适应 vector 的空间开销是任何序列容器中最低的，因为除了一些指针和/或计数器之外，唯一的空间开销将是元素本身的空间（以及分配器使用的任何空间，这对于您描述的 STL 容器来说是不可避免的）。 map、set 和 list 都为每个添加的元素保存额外的指针。 （map 还需要与值类型一起保存一个键类型。）为了迂腐，你实际上不能将push_back 转换为set 或map，尽管你可以insert进入他们。

另一方面，未收缩以适应的vector 通常会被过度分配，通常约为 1.5，但可能会达到所需空间的 2 倍（对于某些实现，可能更多），以便以摊销附加到它的成本，而基于节点的容器，如 list、set 或 map 通常不会。

如果这是一个问题，您可以考虑deque，它有一些单位开销（通常远小于每个元素一个指针），但对其过度分配有更严格的限制，不会增长与序列的大小成线性关系。

但是，容器的空间开销通常不是用于在 vector、set、list 或 map 等容器之间做出决定的主要标准。使用模式的要求往往更为重要。例如，您是否需要能够在恒定时间内删除任意元素，或者不使迭代器或引用无效？如果是这样，vector 是不合适的。您是否需要能够在不使迭代器或引用失效的情况下插入/追加？如果是这样，vector 是不合适的。您是否需要有效的查找（尤其是与插入和删除混合）？如果是这样，list 不合适，vector 也可能不合适，除非重新排序序列对您的使用模式是可行的。您需要控制序列的顺序吗？如果是这样，map 和 set 将为您重新排序元素，并且可能不合适。