Question

std::string::reserve()没有分配我作为参数传递的确切空间量。例如，如果我尝试为100个字符保留空间，则保留111个字符。如果我通过200，它将保留207. 655为650,1007为1000。

这背后的原因是什么？

程序代码：

std::string mystr;
std::cout << "After creation   :" << mystr.capacity() << std::endl;
mystr.reserve(1000);
std::cout << "After reserve()  :" << mystr.capacity() << std::endl;
mystr = "asd";
std::cout << "After assignment :" << mystr.capacity() << std::endl;
mystr.clear();
std::cout << "After clear()    :" << mystr.capacity() << std::endl;

代码输出：

After creation   :15
After reserve()  :1007
After assignment :1007
After clear()    :1007

（IDE：Visual Studio 2012）

Answer 1

标准允许

C ++标准允许实现保留比请求更多的内存。在标准（N3690，§21.4.4）中，它陈述

void reserve(size_type res_arg=0);
成员函数reserve()是一个指令，用于通知basic_string对象计划的大小更改，以便它可以相应地管理存储分配。

效果：在reserve()之后，capacity()大于或等于reserve的参数。 [注意：使用reserve()参数小于res_arg调用capacity()实际上是非绑定收缩请求。使用res_arg <= size()的呼叫实际上是一种非绑定的缩小到适合请求。 - 结束记录]

原因：对齐16字节边界

似乎保留的大小始终是16的倍数减去空终止的一个字符的数字。堆上保留的内存始终在x86计算机上自动进行16字节对齐。因此，对于内存分配，没有成本可以累计到16的下一个最大倍数。

Microsoft documentation for malloc()表示：

返回值指向的存储空间保证适当地对齐以存储任何类型的对象。

Objects of SIMD type必须16-byte aligned才能发挥最佳效果。这些是4个浮点数或2个双打（或其他）的打包类型，适合x86机器的128位寄存器。如果数据未正确对齐，则加载和存储到这些存储器位置会导致性能损失甚至崩溃。这就是malloc()这样做的原因。因此，16字节对齐的结论。大多数内存分配（包括operator new）最终都会调用malloc()。不分配16个字节的倍数只会浪费内存，否则无论如何都不会使用。

Answer 2

标准不要求它保留完全您指定的内容，至少只保留您指定的内容：

21.4.4 basic_string capacity [string.capacity]

12 /效果：在reserve（）之后，capacity（）大于或等于储备论证。 [注意：使用res_arg参数调用reserve（）小于capacity（）实际上是一个非绑定收缩请求。一个电话 res_arg＆lt; = size（）实际上是一种非约束性的缩小请求。 - 后注]

Answer 3

我必须将源视为100％确定，但看起来底层代码保留了您请求的数量并将其填充到下一个16字节边界（留下1表示空终止）这只是一种基于行为的理论。

为什么`std :: string :: reserve（）`没有保留我指定的确切空间量？

3 个答案:

标准允许

原因：对齐16字节边界

21.4.4 basic_string capacity [string.capacity]