C++ STL中用vector 改進記憶體的再分配

本文描述的是一種很常見的情況：當你在某個緩衝中儲存資料時，常常需要在運行時調整 該緩衝的大小，以便能容納更多的資料。本文將討論如何使用 STL 的 vector 進行記憶體的再 分配。

這裡描述的是一種很常見的情況：當你在某個緩衝中儲存資料時，常常需要在 運行時調整該緩衝的大小，以便能容納更多的資料。傳統的記憶體再分配技術非常繁瑣，而且 容易出錯：在 C 語言中，一般都是每次在需要擴充緩衝的時候調用 realloc()。在 C++ 中 情況更糟，你甚至無法在函數中為 new 操作分配的數組重新申請記憶體。你不僅要自己做分配 處理，而且還必須把原來緩衝中的資料拷貝到新的目的緩衝，然後釋放先前數組的緩衝。本 文將針對這個問題提供一個安全、簡易並且是自動化的 C++ 記憶體再分配技術—— 即使用 STL 的 vector。

用 STL vector 對象取代內建的數組來儲存擷取的資料，既 安全又簡單，並且是自動化的。

進一步的問題分析

在提出解決方案之前，我 先給出一個具體的例子來說明 C++ 重新分配記憶體的弊病和複雜性。假設你有一個編目應用程 序，它讀取使用者輸入的 ISBNs，然後將之插入一個數組，直到使用者輸入 0 為止。如果使用者插 入的資料多於數組的容量，那麼你必須相應地增加它的大小：

#include ＜ iostream＞
using namespace std;
int main()
{
　int size=2; // 初始化數組大小；在運行時調整。
　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) // 數組是否到達上限?
　　　reallocate(p, size);
　　　 p[n]=isbn; // 將元素插入擴容的數組
　}
　delete [] p; // 不要忘了這一步 !
}

注意上述這個向數組插入資料的過程是多麼的繁瑣。每次反覆，循 環都要檢查緩衝是否達到上限。如果是，則程式調用使用者定義的函數 reallocate()，該函數 實現如下：

#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() 演算法對緩衝進行合理的 擴充——每次擴充都放大一倍。這種方法可以避免預先分配過多的記憶體，從量上 減少需要重新分配的記憶體。這個技術需要得到充分的測試和調試，當初學者實現時尤其如此 。此外，reallocate() 並不通用，它只能處理整型數組的情形。對於其它資料類型，它無能 為力，你必須定義該函數額外的版本或將它模板化。幸運的是，有一個更巧妙的辦法來實現 。