面试题：C++顺序容器内存管理与操作优化

vector和deque在内存分配和释放机制上的主要区别

内存分配方式
- vector：vector通常分配一块连续的内存空间来存储元素。这意味着它的元素在内存中是紧密排列的，如同数组一样。当vector的容量（capacity）不足以容纳新元素时，它会重新分配一块更大的连续内存空间，将原有的元素复制到新空间，然后释放旧空间。这种重新分配内存的操作代价较高，因为涉及到大量数据的复制。
- deque：deque（双端队列）并不保证所有元素在内存中是连续存储的。它通常由多个固定大小的内存块组成，这些内存块通过一个内部的索引结构（通常是一个数组）进行管理。这种结构使得deque在两端插入和删除元素时效率较高，因为不需要像vector那样频繁地重新分配内存。
内存释放时机
- vector：当vector对象被销毁时，它会自动释放其占用的所有内存。然而，当从vector中删除元素时，除非删除的是所有元素（即调用clear()或erase()删除所有元素），否则vector并不会立即释放内存。这是因为vector为了避免频繁的内存重新分配，会保留一定的容量（capacity），使得后续插入操作可以更高效地进行。
- deque：当deque对象被销毁时，它会释放所有相关的内存块。与vector不同，deque在删除元素后，可能会根据内部的算法和状态，适时地释放不再使用的内存块，从而更及时地回收内存。

在删除部分元素后及时回收vector内存的思路及代码示例

思路
- 可以利用std::vector的shrink_to_fit()成员函数。这个函数会尝试将vector的容量（capacity）减小到与当前大小（size）相同，从而释放多余的内存。在删除部分元素后调用shrink_to_fit()，可以达到及时回收内存的目的。需要注意的是，shrink_to_fit()是一个请求性操作，标准库并不保证一定会减小容量，实际效果可能因实现而异。
代码示例

#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>

class MyClass {
public:
    MyClass() { std::cout << "MyClass constructed" << std::endl; }
    ~MyClass() { std::cout << "MyClass destructed" << std::endl; }
};

int main() {
    std::vector<MyClass> myVector;
    // 向vector中添加大量元素
    for (size_t i = 0; i < 10000; ++i) {
        myVector.emplace_back();
    }

    std::cout << "Initial size: " << myVector.size() << ", capacity: " << myVector.capacity() << std::endl;

    // 删除部分元素
    myVector.erase(myVector.begin() + 2000, myVector.begin() + 8000);

    std::cout << "Size after erase: " << myVector.size() << ", capacity: " << myVector.capacity() << std::endl;

    // 尝试回收内存
    myVector.shrink_to_fit();

    std::cout << "Size after shrink_to_fit: " << myVector.size() << ", capacity: " << myVector.capacity() << std::endl;

    return 0;
}

在上述代码中，首先创建了一个MyClass类型的vector并添加了大量元素。然后删除了部分元素，接着调用shrink_to_fit()尝试回收内存。通过输出size和capacity，可以观察到内存回收的效果。

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知识考点

面试题答案

vector和deque在内存分配和释放机制上的主要区别

在删除部分元素后及时回收vector内存的思路及代码示例