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在决定任务的最佳数据结构时，需要考虑三个方面：

  • 功能：数据结构是否提供了我需要的操作
  • 性能：这些操作有多快
  • 内存消耗：数据结构使用了多少内存

第一个考虑可以通过检查数据结构的接口找到，第二个只能在基准测试中测量。但是，如果数据结构仅提供一种计算当前使用的内存的方法，则第三种方法非常简单，否则很难。

STL 数据结构没有这种方法。但为什么？在 STL 中为所有数据结构实现这样的方法将非常简单。对于我作为客户来说，写这样的方法是相当困难的，因为我必须熟悉内部实现。此外，实现隐藏在私有成员后面，所以我根本无法访问它们。

那么为什么他们被排除在外呢？目前，在选择数据结构时，许多其他实现，例如当前发布的 google btree 实现都提供了这些方法。比较这些数据结构很容易。但是，当询问 STL 数据结构在内存消耗方面的表现如何时，我基本上能做的就是猜测。

我找不到任何理由为什么忽略这些方法可能是设计决策。此外，C++ 是一种针对高性能和低内存占用而调整的语言。尤其是在这样的语言中，我认为评估数据结构的内存消耗是一个非常常见的用例。所以我也不能认为它们被排除在外，因为没有人会使用它们。另外，STL 也是一个相当成熟的库，所以也不应该是这个库不够完善。那么省略这些方法的原因可能是什么？

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全局，毫无疑问是因为容器无法知道它使用了多少内存。它可以（并且确实）有一个函数来返回它包含的元素数量，并且在std::vector容器过度分配的情况下，它有一个函数（std::vector<>::capacity）告诉你它已经分配了多少元素。但它无法考虑此类分配的任何额外开销（并且肯定会有一些）。这种开销将取决于分配器，并且通常取决于分配器使用的更低级别的函数。在最低级别，甚至不清楚这意味着什么：如果 Imalloc一个字节，malloc实际上可能根据其“分配”概念分配 16 个。但如果 malloc当我分配一个字节时，它的池中没有空闲内存，它将进入系统，可能分配一个兆字节或更多。那么在这种情况下使用的内存是多少：1 字节、16 字节，还是 1 兆字节或更多？

于 2013-03-03T22:07:05.757 回答
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但为什么？

因为他们的任务是纯粹的抽象。std::vector并不意味着存储对象数组并告诉它们当前在实现中消耗了多少字节。它仅用于存储对象数组。

我发现这个问题与经常出现的“我怎样才能找出一个malloc()ated 指针指向多少内存”的问题非常相似（并且可能相关），也许答案也是一样的：你需要跟踪你自己的东西。（这可能不方便，但这是另一个问题......）

于 2013-03-03T21:54:11.110 回答