利用swap()收缩内存空间（C++）
利用swap()收缩内存空间（C++）
万恶之源-vector
众所周知，vector会根据输入数据自动分配内部空间，无需人为指定大小，这当然方便我们日常使用，但自动分配也就意味着一定程度上的不可控，在某些情况下极易造成内存空间的浪费，比如下面这段代码：
vector<int>v;
for (int i = 0; i < 1000000; i++)
{
v.push_back(i);
}这段代码的实际作用其实是向vector容器中插入了100万个数，为了更加直观的展现vector自动分配空间的坑，可以利用vector的capacity()成员函数可以返回它的实际存储空间大小(自动开辟的空间)，以及swap()返回容器中元素个数，在第一段代码之后输出vector容量：
vector<int>v;
for (int i = 0; i < 1000000; i++)
{
v.push_back(i);
}
cout << "v当前容量：" << v.capacity() << endl;
cout << "v当前大小：" << v.size() << endl;运行结果为：
可以看到自动分配的空间与实际容量其实是相近的，在这种情况下并不存在空间浪费。
但是，如果在插入100万个元素之后，如果再使用vector的resize()成员函数，resize()的作用是重新指定vector大小，当重新指定的大小比原来的更大时，并不会造成内存浪费，但如果比原来的更小，情况就不一样了，来看下段代码演示：
vector<int>v;
for (int i = 0; i < 1000000; i++)
{
v.push_back(i);
}
cout << "v当前容量：" << v.capacity() << endl;
cout << "v当前大小：" << v.size() << endl;
cout << "重新制定大小后：" << endl;
v.resize(3); //重新指定大小
cout << "v当前容量：" << v.capacity() << endl;//大小变小，容量不变
cout << "v当前大小：" << v.size() << endl;运行结果为：
你会发现resize()虽然将vector大小指定为了3，但实际占用空间还是原来的一百多万！这就造成了严重了内存空间浪费，甚至哪怕使用clear()清空vector,实际空间也不会发生任何变化！
内存救星-swap()
要想解决这个问题，其实不需要销毁vector重新实例化，只需要利用自带的swap()成员函数即可，swap()的函数原型是void swap ( vector<T,Allocator>& vec );作用就是交换两个vector，使用下面这段代码来实现内存空间收缩：
vector<int>v;
for (int i = 0; i < 1000000; i++)
{
v.push_back(i);
}
cout << "v当前容量：" << v.capacity() << endl;
cout << "v当前大小：" << v.size() << endl;
cout << "重新指定大小后：" << endl;
v.resize(3); //重新指定大小
cout << "v当前容量：" << v.capacity() << endl;//大小变小，容量不变
cout << "v当前大小：" << v.size() << endl;
vector<int>(v).swap(v);
cout << "利用swap()收缩内存空间后：" << endl;
cout << "v当前容量：" << v.capacity() << endl;
cout << "v当前大小：" << v.size() << endl;此时的运行结果：
浅扒一下底层
仔细观察下面这行代码：
vector<int>(v).swap(v);这段代码“直译”过来就是：
- 新建了一个匿名的vector
- 将匿名vector与原vector交换(也就是实例化的v)
其实swap()的底层原理就是将两个容器的指针互换（但迭代器指向未交换，切记！），将v的指向从那“一百多万”的空间变成了新的匿名函数的“3”的空间，又因为匿名对象使用完就会被自动释放，因此也就把原vector开辟的空间释放干净了，也就不存在内存浪费的问题了。
为方便理解，画个图演示下：
swap()的坑
虽然swap()实现了两个容器指针互换，但并未交换其迭代器，也就是说：如果在swap()之前就定义了迭代器，则交换后，虽然容器名的指向已经变了，但迭代器还是指向原内存空间，此时再对迭代器解引用将会得到错误的值，例如下段代码：
vector<int>v1 = { 1,2,3 };
auto it1 = v1.begin();
vector<int>v2 = { 4,5,6 };
auto it2 = v2.begin();
v1.swap(v2);
cout << "*it1=" << *it1 << endl;
cout << "*it2=" << *it2 << endl;实际运行结果为：
可以看到虽然已经执行了swap()函数，此时v1与v2的指向已经发生交换，但it1与it2还是指向原来的内存空间，此时对其解引用将无法得到正确的结果。
解决办法也很简单，在swap()交换后，重新给迭代器赋一下值，让它们更新到正确的地址，参考下段代码：
vector<int>v1 = { 1,2,3 };
auto it1 = v1.begin();
vector<int>v2 = { 4,5,6 };
auto it2 = v2.begin();
v1.swap(v2);
//更新指向
it1 = v1.begin();
it2 = v2.begin();
cout << "*it1=" << *it1 << endl;
cout << "*it2=" << *it2 << endl;此时运行结果为：
参考文章：https://blog.csdn.net/qq_43684922/article/details/96569413