Interview_C++_day8

vector 释放内存

\(vector\) 在插入大量数据后，即使把数据全部删除，但并没有改变容器的容量，仍然会占用内存。

通过 \(swap\) 操作来释放 \(vector\) 的内存，原理是 \(vector()\) 使用 \(vector\) 的默认构造函数建立了临时对象，使用 \(swap\) 操作让原本对象和临时对象交换内存，\(swap\) 完成后，临时对象就是容量非常大的 \(vector\)，接着临时对象消失，释放内存。

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main() {
    vector<int> g;
    for(int i=1; i<=10; i++)
        g.push_back(i);
    cout << "capacity = " << g.capacity() << endl;
    vector<int>().swap(g);
    cout << "capacity = " << g.capacity() << endl;
    return 0;
}

STL 利用迭代器删除元素

对于关联容器 \(map、set\)，删除当前的迭代器仅仅会使当前迭代器失效。因为内部使用红黑树实现，所以只要在 \(erase\) 之前递增当前迭代器即可。
对于序列容器 \(vector、deque\)，删除当前迭代器会使后面所有元素迭代器都失效。因为内部是连续分配的内存，删除一个元素会使后面的所有元素向前移动一个位置。但 \(erase\) 可以返回下一个有效的迭代器。
对于 \(list\)，它使用了不连续分配的内存，并且 \(erase\) 也会返回下一个有效的迭代器，所以两种方法都可行。

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main() {
    {
        set<int> st = {1, 2, 3, 4, 5, 6};
        for(set<int>::iterator iter=st.begin(); iter!=st.end(); ) {
            if(*iter == 3) {
                st.erase(iter++);   // 传给 erase 的是 iter 的一个副本
            } else {
                iter++;
            }
        }
    }
    {
        vector<int> g = {1, 2, 3, 4, 5, 6};
        for(vector<int>::iterator iter=g.begin(); iter!=g.end(); ) {
            if(*iter == 3) {
                iter = g.erase(iter);
            } else {
                iter++;
            }
        }
    }
    return 0;
}

STL allocator

在 \(C\)++ 的内存配置和释放操作中

\(new\) 运算分为两个阶段：1. 调用 ::operaotr new 分配一个对象的内存。 2. 调用该对象的构造函数。
\(delete\) 运算也分为两个阶段：1. 调用对象的析构函数。 2. 调用 ::operaotr delete 释放内存。

而 \(allocator\) 将这两个阶段分开，用四个函数实现

\(alloc::allocate()\) 负责内存配置
\(::construct()\) 负责对象构造
\(::destory()\) 负责对象析构
\(alloc::deallocate()\) 负责内存释放

为了提高内存管理效率，减少申请小内存产生的内存碎片，\(SGI\ STL\) 设计了双层级配置器

当分配内存超过 \(128B\) 时，使用第一层配置器，第一层配置器直接使用 \(malloc()、free()\) 进行内存的分配和释放。
当分配内存小于 \(128B\) 时，使用第二层配置器，第二层配置器采用内存池技术、通过空闲链表来管理内存。

\(C\)++11 特性

\(auto\) 关键字，编译器可以通过初始值自动推导出类型，但不能用于函数传参和数组类型的推导。
\(nullptr\) 关键字，在 \(C\)++ 中 \(NULL\) 被宏定义为 \(0\)，在遇到重载时可能有问题，而 \(nullptr\) 一直是一个空指针，可以转换成其他任意类型的指针类型。
智能指针，新增了 \(share\_ptr、weak\_ptr\) 等智能指针，用于解决内存管理。
初始化列表，可以使用初始化列表对类初始化。
右值引用，可以实现移动语句和完美转发，消除两个对象交互时不必要的拷贝，提高效率。
新增 \(STL\) 容器 \(array\) 和 \(tuple\)。
1. \(array\) 是封装固定大小数组的容器，支持传统数组的随机访问，还支持迭代器访问、获取容量等，并且不会退化成指针。
2. \(tuple\) 是多元组容器。

\(C\)++11 可变参数模板

\(C\)++ 11 的可变参数模板，可以表示任意数目，任意类型的参数，语法为在 \(class\) 或 \(typename\) 后加上省略号。

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

void print() {
    cout << endl;
}

template<class T, class... Args>
void print(T num, Args... rest) {
    cout << num << " ";
    print(rest...);
}

int main() {
    print(1, 2, 3, 4, 5);
    return 0;
}

vector 释放内存

STL 利用迭代器删除元素

STL allocator

\(C\)++11 特性

\(C\)++11 可变参数模板

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