Question

所以我一直在寻找动态数组的实际工作方式。我发现的是两个不同的概念。

在C ++中

在C ++中，动态数组通常由向量实现。向量将容量设置为0，增加计数以插入新元素，然后将新插入的容量大小加倍。

vector.h

/*
 * Implementation notes: Vector constructor and destructor
 * -------------------------------------------------------
 * The constructor allocates storage for the dynamic array and initializes
 * the other fields of the object.  The destructor frees the memory used
 * for the array.
 */

template <typename ValueType>
Vector<ValueType>::Vector() {
   count = capacity = 0;
   elements = NULL;
}

用于扩展矢量大小

/*
 * Implementation notes: expandCapacity
 * ------------------------------------
 * This function doubles the array capacity, copies the old elements into
 * the new array, and then frees the old one.
 */

template <typename ValueType>
void Vector<ValueType>::expandCapacity() {
   capacity = max(1, capacity * 2);
   ValueType *array = new ValueType[capacity];
   for (int i = 0; i < count; i++) {
      array[i] = elements[i];
   }
   if (elements != NULL) delete[] elements;
   elements = array;
}

在Java中

在java中，动态数组是使用arrayList实现的，它们将容量设置为10（基于JVM），一旦容量满，它们就会增加容量。将容量设置为10的原因是您不必为每次新插入频繁初始化内存。一旦容量完全增加容量大小。

好奇心

为什么在vector.h中实现将默认值设置为0？将容量设置为某个较小的值（比方说10）而不是将其设置为0可以节省每次用户插入元素时初始化内存的开销。

由于它是一个动态数组，因此设置较小的矢量容量不会有害，因为动态数组的大小一般超过10个。

编辑：我的问题是为什么默认为0？默认情况下，它可以是任何小值，因为无论如何，矢量将扩展到某个特定大小，这是首先使用矢量的目的。

Answer 1

默认情况下，容量为零的优势在于默认构建std::vector根本不会进行任何动态内存分配（你不会为你所做的事付出代价）需要）。如果您知道需要~10个元素，则可以通过调用std::vector::reserve明确设置容量：

std::vector<int> vec;
vec.reserve(10);

我只能推测，为什么Java做的事情有所不同，但afaik，动态内存分配在Java中比在c ++中更便宜，而且这两种语言在性能/低级控制与简单性方面也遵循不同的理念。 p>

Answer 2

为什么默认为0？

实际上它默认不是0。也就是the C++ language standard does not define (AFAIK) what the initial capacity of a default-constructed vector should be。

在实践中，大多数/所有实现都默认为0容量。我想说的原因在于C ++语言的一个设计原则是：

你不使用什么，你不付钱。

_{（见：B. Stroustrup：The Design and Evolution of C++。Addison Wesley，ISBN 0 - 201 - 43330 - 3，1994年3月）}

这不仅仅是一个微不足道的重言式 - 它是设计考虑的倾向。

因此，在C ++中，我们宁愿不为没有插入任何元素的向量支付任何，然后通过初始“牺牲”来节省潜在的大小增加。

正如@yurikilocheck指出的那样，std::vector类确实为您提供了reserve()方法，因此您可以自己设置初始容量 - 并且由于默认构造函数不分配任何内容，你不会为两次分配支付“额外费用” - 只需一次。再次，您（基本上）支付最低可能的费用。

编辑：另一方面，std::vector在分配更多空间时会部分地突破这一原则，而不是在达到其容量时实际需要的空间。但至少这不是一个多余的分配电话。

Answer 3

我使用了一个实现，它为每个向量保留了32个元素的默认值。它是原生的Sun C ++ STL实现。那是一场灾难。我有一个完全合理的程序，它的性质必须有几十万这些载体。它的内存不足。它应该运行得很好，因为在那些成千上万的元素中，只有很小的百分比使这些向量非空。

因此，根据个人经验，0是最佳默认矢量大小。

为什么C ++和Java中的动态数组具有不同的初始容量？

3 个答案: