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std::string::reserve()没有分配我作为参数传递的确切空间量。例如，如果我尝试为 100 个字符保留空间，它会为 111 个字符保留空间。如果我通过 200，它会为 207 保留。655 为 650，1007 为 1000。

这背后的原因是什么？

程序代码：

std::string mystr;
std::cout << "After creation   :" << mystr.capacity() << std::endl;
mystr.reserve(1000);
std::cout << "After reserve()  :" << mystr.capacity() << std::endl;
mystr = "asd";
std::cout << "After assignment :" << mystr.capacity() << std::endl;
mystr.clear();
std::cout << "After clear()    :" << mystr.capacity() << std::endl;

代码输出：

After creation   :15
After reserve()  :1007
After assignment :1007
After clear()    :1007

（IDE：Visual Studio 2012）

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3 回答 3

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标准允许

C++ 标准允许实现保留比请求更多的内存。在标准（N3690，§21.4.4）中，它声明

void reserve(size_type res_arg=0);

成员函数reserve()是一个指令，它通知basic_string对象计划的大小更改，以便它可以相应地管理存储分配。

效果：之后reserve()，capacity()大于或等于 的参数reserve。[注意：使用小于reserve()的参数调用实际上是一个非绑定收缩请求。调用实际上是一个不具约束力的缩小以适应请求。——尾注]res_argcapacity()res_arg <= size()

原因：在 16 字节边界上对齐

似乎保留大小始终是一个数字，它是 16 的倍数减去一个用于空终止的字符。在 x86 机器上，堆上保留的内存总是自动 16 字节对齐。因此，对于内存分配，四舍五入到 16 的下一个最大倍数是没有成本的。

Microsoft 文档malloc()说明：

返回值所指向的存储空间保证被适当对齐以存储任何类型的对象。

SIMD 类型的对象必须以16 字节对齐才能最佳工作。这些是适合 x86 机器的 128 位寄存器的 4 个浮点数或 2 个双精度数（或其他）的打包类型。如果数据没有正确对齐，那么加载和存储到这些内存位置可能会导致性能严重下降甚至崩溃。这就是为什么malloc()这样做。因此得出 16 字节对齐的结论。大多数内存分配（包括operator new）最终调用malloc(). 不分配 16 字节的倍数只会浪费内存，否则无论如何都不会使用。

于 2013-07-08T14:37:10.197 回答
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该标准不要求它准确地保留您指定的内容，至少只保留您指定的内容：

21.4.4 basic_string容量[string.capacity]

12/效果：reserve()之后，capacity()大于或等于reserve的参数。[ 注意：使用小于 capacity() 的 res_arg 参数调用 reserve() 实际上是一个非绑定收缩请求。res_arg <= size() 的调用实际上是一个非绑定的缩小以适应请求。——尾注]

于 2013-07-08T14:34:33.263 回答
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我必须查看源代码才能 100% 确定，但看起来底层代码正在保留您请求的数量并将其填充到下一个 16 字节边界（为空终止保留 1）这只是基于的理论行为。

于 2013-07-08T14:38:40.230 回答