std::deque 内存使用

Question

我实现了一个简单的统计引擎来返回滚动均值和方差，使用双端队列提供数据队列。

双端队列由与滚动值数量相等的条目数构成。

当一个新值到达时，最旧的值会从前面弹出，新的值会被推到后面。

我需要确保它不会在内存中增长，因为它预计会作为后台任务运行很长时间。

deque 是否在正在使用的堆上分配？ 有没有可以用来固定其大小的标志？

我在 RHEL 5.3 上使用 G++ 4.1.2

Answer 1

作为提示，如果您不需要跟踪值，那么可以使用这个非常轻量级（我什至在 8bit micros 上使用它）并且准确的出色算法。

 class RunningStat
{
public:
    RunningStat() : m_n(0) {}

    void Clear()
    {
        m_n = 0;
    }

    void Push(double x)
    {
        m_n++;

        // See Knuth TAOCP vol 2, 3rd edition, page 232
        if (m_n == 1)
        {
            m_oldM = m_newM = x;
            m_oldS = 0.0;
        }
        else
        {
            m_newM = m_oldM + (x - m_oldM)/m_n;
            m_newS = m_oldS + (x - m_oldM)*(x - m_newM);

            // set up for next iteration
            m_oldM = m_newM; 
            m_oldS = m_newS;
        }
    }

    int NumDataValues() const
    {
        return m_n;
    }

    double Mean() const
    {
        return (m_n > 0) ? m_newM : 0.0;
    }

    double Variance() const
    {
        return ( (m_n > 1) ? m_newS/(m_n - 1) : 0.0 );
    }

    double StandardDeviation() const
    {
        return sqrt( Variance() );
    }

private:
    int m_n;
    double m_oldM, m_newM, m_oldS, m_newS;
};

此算法由 B. P. Welford 创建，并在 Donald Knuth 的计算机编程艺术，第 2 卷，第 232 页，第 3 版中介绍。

http://www.johndcook.com/standard_deviation.html

Answer 2

规范将实现细节留给供应商。但是，由于两端的插入是有效的，因此很可能将其实现为堆上的链接结构。话虽如此，当你从堆中弹出一些东西时，它应该被解构，所以你的总内存使用量不应该增加。

Answer 3

本质上，any 动态大小的容器从堆中分配内存。另一个问题提供了overview over the implementation of the deque。

但在您的特定情况下，队列始终具有相同的大小。如果遇到双端队列问题，在固定大小的数组上使用circular buffer 实现简单的固定大小队列可能会有所帮助。这种实现应该具有从根本上更好的内存行为（因为它从不需要重新分配）。如果不分析数据，很难评估其优势是否值得实施。