C++ STL中用vector 改进内存的再分配

C++ STL中用vector 改进内存的再分配2011-04-12winter本文描述的是一种很常见的情况：当你在某个缓存中存储数据时，常常需要在运行时调整该缓存的大小，以便能容纳更多的数据。本文将讨论如何使用 STL 的 vector 进行内存的再分配。

这里描述的是一种很常见的情况：当你在某个缓存中存储数据时，常常需要在运行时调整该缓存的大小，以便能容纳更多的数据。传统的内存再分配技术非常繁琐，而且容易出错：在 C 语言中，一般都是每次在需要扩充缓存的时候调用 realloc（）。在 C++ 中情况更糟，你甚至无法在函数中为 new 操作分配的数组重新申请内存。你不仅要自己做分配处理，而且还必须把原来缓存中的数据拷贝到新的目的缓存，然后释放先前数组的缓存。本文将针对这个问题提供一个安全、简易并且是自动化的 C++ 内存再分配技术—— 即使用 STL 的 vector。

用 STL vector 对象取代内建的数组来保存获取的数据，既安全又简单，并且是自动化的。

进一步的问题分析

在提出解决方案之前，我先给出一个具体的例子来说明 C++ 重新分配内存的弊病和复杂性。假设你有一个编目应用程序，它读取用户输入的 ISBNs，然后将之插入一个数组，直到用户输入 0 为止。如果用户插入的数据多于数组的容量，那么你必须相应地增加它的大小：

#include ＜ iostream＞
using namespace std;
int main（）
{
 int size=2; // 初始化数组大小；在运行时调整。
 int *p = new int[size];
 int isbn;
 for（int n=0; ;++n）
 {
  cout＜＜ "enter an ISBN; press 0 to stop ";
  cin＞＞isbn;
  if （isbn==0）
   break;
  if （n==size） // 数组是否到达上限？
   reallocate（p, size）;
    p[n]=isbn; // 将元素插入扩容的数组
 }
 delete [] p; // 不要忘了这一步 ！
}

注意上述这个向数组插入数据的过程是多么的繁琐。每次反复，循环都要检查缓存是否达到上限。如果是，则程序调用用户定义的函数 reallocate（），该函数实现如下：

#include ＜algorithm＞ // for std::copy
int reallocate（int* &p, int& size）
{
 size*=2; // double the array""s size with each reallocation
 int * temp = new int [size];
 std::copy（p, p+（size/2）, temp）;
 delete [] p; // release original, smaller buffer
 p=temp; // reassign p to the newly allocated buffer
}

reallocate（）使用 STL std::copy（）算法对缓存进行合理的扩充——每次扩充都放大一倍。这种方法可以避免预先分配过多的内存，从量上减少需要重新分配的内存。这个技术需要得到充分的测试和调试，当初学者实现时尤其如此。此外，reallocate（）并不通用，它只能处理整型数组的情形。对于其它数据类型，它无能为力，你必须定义该函数额外的版本或将它模板化。幸运的是，有一个更巧妙的办法来实现。