通过构造函数为 vector 预分配 C++ 内存失败

Question

我使用的是 VS2013 (Win7 64)。我发现了一些奇怪的行为。当我使用 reserve 方法保留内存时，代码有效，但是当我通过构造函数保留时，它会抛出 bad_alloc

const int elemNumber = 100000000;
try
{
    //std::vector<int>* intVector = new std::vector<int>(elemNumber); // throws bad_alloc
    std::vector<int>* intVector = new std::vector<int>();
    intVector->reserve(elemNumber); //OK

    std::chrono::time_point<std::chrono::system_clock> start, end;
    start = std::chrono::system_clock::now();

    for (int i = 0; i < elemNumber; ++i)
    {
        intVector->push_back(i);
    }

    end = std::chrono::system_clock::now();
    std::chrono::duration<double> elapsed_seconds = end - start;
    std::cout << "Time interval: " << elapsed_seconds.count() << endl;
    delete intVector;
    cout << "Done" << endl;
}
catch (bad_alloc exc)
{
    cout << exc.what() << endl;
}

可能是什么原因？

Answer 1

hlt 已经在评论中回答了这个问题......

The constructor doesn't reserve, it resizes. Is it possible you just run out of memory?

...所以将解释发布为社区 wiki...

这...

std::vector<int>* intVector = new std::vector<int>(elemNumber); // throws bad_alloc

...需要用默认构造的元素填充 vector ，因此它正在写入 elemNumber int 所需的所有内存页面，以及初始 size() 是 elemNumber，而...

std::vector<int>* intVector = new std::vector<int>();
intVector->reserve(elemNumber); //OK

...只是为内存保留虚拟地址——在稍后添加元素之前，操作系统不需要找到实际的后备内存；初始的 size() 仍然是 0。

程序然后转到 push_back 很多元素 - 对于第一种情况，它们是除了已经在 vector 中的那些默认构造的元素，这就是内存不足的原因。

还请记住，在调整大小期间暂时使用的内存(由 push_back 超出 capacity 引起)随着容器变大而增加，容器趋向于增加的数量也会增加填充容量，这样它就不必太快再次调整大小，并且所需的任何内存在虚拟地址空间中必须是连续的(这对于 32 位应用程序来说主要是一个潜在的问题)。