vector釋放內存之swap方法

　　相信大家看到swap這個詞都一定不會感到陌生，就是簡單的元素交換。但swap在C++ STL中散發着無窮的魅力。下面將詳細的說明泛型算法swap和容器中的swap成員函數的使用！

1. 泛型算法swap

　　swap的函數原型：

template <class T> void swap ( T& a, T& b )  
{  
  T c(a); a=b; b=c;  
} 

　　vect中swap成員函數實現源碼：

void swap(vector<_Tp, _Alloc>& __x) {  
    __STD::swap(_M_start, __x._M_start);  
    __STD::swap(_M_finish, __x._M_finish);  
    __STD::swap(_M_end_of_storage, __x._M_end_of_storage);  
  } 

　　僅僅是交換了指向的首尾指針和容量指針

　　用法示例：

/******************************************************************* 
 * Copyright (C) Jerry Jiang 
 *                
 * File Name   : swap.cpp 
 * Author      : Jerry Jiang 
 * Create Time : 2012-3-24 4:19:31 
 * Mail        : [e-mail] 
 * Blog        : http://blog.csdn.net/jerryjbiao  
 *                
 * Description : 簡單的程序詮釋C++ STL算法系列之十五                   
 *               變易算法 : 元素交換swap    
 *                
 ******************************************************************/  
  
#include <iostream>  
#include <algorithm>  
#include <vector>  
#include <iterator>  
  
using namespace std;  
  
int main ()   
{  
      
    int x = 10, y = 20;                         // x:10 y:20  
    swap(x, y);                              // x:20 y:10  
      
    vector<int> first (4, x), second (6, y);  // first:4x20 second:6x10  
    swap(first, second);                     // first:6x10 second:4x20  
      
    cout << "first contains:";  
    //使用一般的iterator方式輸出first  
    for (vector<int>::iterator it=first.begin();  it != first.end(); ++it)  
    {  
        cout << " " << *it;  
    }  
    cout << endl;  
  
    cout << "second contains: ";  
    //使用copy()來實現second的輸出  
    copy(second.begin(), second.end(), ostream_iterator<int>(cout, " "));  
    cout << endl;  
      
    return 0;  
}  

2. 容器中的成員函數swap

　　在容器vector中，其內存占用的空間是只增不減的，比如說首先分配了10,000個字節，然后erase掉后面9,999個，則雖然有效元素只有一個，但是內存占用仍為10,000個。所有內存空間在vector析構時回收。

     一般，我們都會通過vector中成員函數clear進行一些清除操作，但它清除的是所有的元素，使vector的大小減少至0，卻不能減小vector占用的內存。要避免vector持有它不再需要的內存，這就需要一種方法來使得它從曾經的容量減少至它現在需要的容量，這樣減少容量的方法被稱為“收縮到合適（shrink to fit）”。（節選自《Effective STL》）如果做到“收縮到合適”呢，就要全仰仗“Swap大俠”啦，即通過如下代碼進行釋放過剩的容量：

vector< T >().swap(X)  

　　示例：

#include <iostream>  
#include <algorithm>  
#include <vector>  
#include <iterator>  
  
using namespace std;  
  
int main ()   
{  
    int x = 10;  
    vector<int> myvector(10000, x);    
  
    //這里打印僅僅是元素的個數不是內存大小  
    cout << "myvector size:"  
         << myvector.size()  
         << endl;  
  
    //swap交換函數釋放內存：vector<T>().swap(X);  
    //T:int ; myvertor代表X  
    vector<int>().swap(myvector);  
  
    //兩個輸出僅用來表示swap前后的變化  
    cout << "after swap :"  
         << myvector.size()  
         << endl;  
  
    return 0;  
}  

　　

　　swap交換技巧實現內存釋放思想：vector()使用vector的默認構造函數建立臨時vector對象，再在該臨時對象上調用swap成員，swap調用之后對象myvector占用的空間就等於一個默認構造的對象的大小，臨時對象就具有原來對象v的大小，而該臨時對象隨即就會被析構，從而其占用的空間也被釋放。

std::vector<T>().swap(X)

// 作用相當於：
{
    std::vector<T>  temp(X);
    temp.swap(X);
}

　　以用類似的方法實現vector和string的適當收縮:

vector<int> vec(100000, 0);  
for (int i = 0; i < 100000-2; ++i) vec.pop_back();  
cout << vec.capacity() <<endl;  
vector<int>(vec).swap(vec);  
cout << vec.capacity() << endl; 

注意：並不是所有的STL容器的clear成員函數的行為都和vector一樣。事實上，其他容器的clear成員函數都會釋放其內存。比如另一個和vector類似的順序容器deque。