如何计算 2D 向量当前在 C++ 中占用的内存量答案

【问题标题】：how to figure out the amount of memory a 2D vector is taking currently in C++如何计算 2D 向量当前在 C++ 中占用的内存量
【发布时间】：2021-07-09 03:52:02
【问题描述】：

我有一个二维向量vector<vector<int>> data。我想知道一段时间后它占用的总内存。我可以遍历向量并添加每个内部向量的大小，但有更好的方法吗？

跟进：如果我有vector<string> data。有没有办法在不遍历向量的情况下获得一段时间后占用的内存？

【问题讨论】：

粗略的想法：将所有length 值相加并乘以sizeof(int)。
您是否使用过任何内存分析工具？
你真的想知道内存的使用量，还是只知道元素的总数？如果是实际记忆，为什么需要知道这一点？应该解决什么问题？
顺便说一下，即使你计算了所有元素和所有对象的大小，它仍然不是使用的真实大小，因为分配器本身可能已经为每个元素添加了一些内部元信息分配。出于对齐原因，也可能存在填充。并且操作系统本身通常将 pages 分配给进程而不是单个字节。

标签： c++ string memory vector

【解决方案1】：

如果您使用vector 类，则必须进行迭代。或者也许有一些函数可以用一些神奇的语法来做到这一点，但仍然会有一个迭代在幕后进行。

因此，如果您想避免迭代，那么您可能必须编写一个支持您想要的新容器类。或者至少是一些包装类。

在实践中，我看到了两种可能的计算大小的方法：

像现在这样迭代每个元素
每次添加或删除元素时重新计算大小

这里有一个（不完整的）例子来说明这个想法：

class MyContainer   {
private:
    std::vector<std::vector<int>> data;
    int total_size;

public:
    void push_back(int pos, int val) {
        data[pos].push_back(val);
        total_size++;
    }

    int size() {
        return total_size;
    }
};

请记住，这将跟踪元素的数量。如果将它们乘以sizeof (int)，您将获得内存使用量的近似值。但它不包括存储东西的开销。一个更大的因素是，像 vector 这样的类通常会保留比所需更多的内存，以避免每次添加新元素时都必须分配。

因此，如果您想使用 vector 类，您可以通过迭代 capacity 而不是 size 来获得更好的内存使用近似值。但是你又回到了迭代。因为您不能像使用push_back 那样简单地挂钩分配。但这是可能的。这是一个粗略的想法：

class MyContainer   {
private:
    std::vector<std::vector<int>> data;
    std::vector<int> capacity;
    int total_capacity;

public:
    void push_back(int pos, int val) {
        data[pos].push_back(val);
        total_capacity += data[pos].capacity - capacity[pos];
        capacity[pos] = data[pos].capacity;
    }

    int capacity() {
        return total_capacity;
    }
};

这不会占用MyContainer::capacity 的额外大小，但您可以修改代码来解决这个问题。

【讨论】：

仅添加元素大小不会计算容器的实际内存消耗。您必须考虑向量本身的管理变量、保留的内存容量，以及由于对齐和其他重构而产生的开销分配，您必须了解实际的 OS 和 MM 系统。
@πάνταῥεῖ 我正在写关于那个 atm 的文章