STL 容器类：数组

Question

我只是在探索 C++ 中的 STL 容器。有一些问题... 有两个成员函数 max_size() 和 size()。他们似乎在做同样的事情。我最初认为 max_size() 是数组的实际大小，而 size() 是显式存储的元素数。但是当我测试它时，情况并非如此。那为什么是两个不同的函数呢？

有什么地方可以让我阅读 Java 中容器的设计规范（不是功能描述）？我似乎有很多问题，例如为什么 std::array 大小是固定的，但不能像 std::vector 等那样动态更改。显然，这样的设计决策有一个或另一个原因。阅读此类设计规范以了解此类限制将很有用。我有一个不包括 std::array 的旧“有效 STL”。我相信 Scott meyers 还没有在其中包含 std::array。

Answer 1

按照标准规定，max_size() 是容器可能存储的最大元素数：

distance(begin(), end()) 表示可能的最大容器

（C++11，[container.requirements.general]，表 96）

对于array，它是一个固定大小的容器，它与size()是一致的，而对于动态容器则完全不同，比如std::vector（它会返回类似虚拟地址空间大小的东西除以元素的大小）。

您可以在 C++ 标准中找到所有容器规范（价格相当昂贵，但其草案可在线免费获得），尽管它只是一个规范性规范，往往无法很好地解释某些决策背后的基本原理（以及故意模糊容器的实现）。

不过，对于 std::array 和 std::vector 之间的区别，这是因为 std::array 旨在存储元素而不使用堆，提供与本地 C 样式数组相同性能的替代方案，而 @ 987654330@ 使用堆来存储元素，这提供了更大的灵活性，但需要付出一定的代价。有关std::array 和std::vector 之间的更详细比较，请参阅this answer of mine。

Answer 2

std::array 的max_size 方法的存在只是为了使它看起来像其他 STL 容器。通过与其他容器具有通用接口，大部分相同的代码可用于arrays、vectors 和lists。

当然，由于array<T, N> 的大小是类型的一部分，所以size 和max_size 必须都返回相同的值N。

Answer 3

Re：我最初认为 max_size() 是数组的实际大小，而 size() 是显式存储的元素数。

我认为你将 vector::capacity() 与 max_size() 混淆了。 而在我的电脑（32位）中，对于int类型max_size=1073741823，对于double类型max_size=536870911。也就是说4G=2^32=1073741823*sizeof(int)=536870911*sizeof(double)。 所以，max_size=你可以在你的电脑上使用的最大尺寸（没用！只是为了兼容）:)

Re: 有什么地方可以阅读 Java 中容器的设计规范（不是功能描述）？ 也许>The Annotated STL Sources