std::vector的大小是多少？

我们经常使用vector,那么vector到底有多大呢？
我们通过一段代码来看看

#include <vector>
#include <iostream>


int main() {
    std::vector<int> emptyVec;
    std::cout << "Size of std::vector: " << sizeof(emptyVec) << " bytes" << std::endl;
    return 0;
}

上面这段代码

Windows环境Debug下输出32，Release下输出24。

Centos环境输出是24。

std::vector 类模板在 C++ STL 中的实现通常包含几个关键的私有成员变量，它们用于管理存储和访问元素所需的数据。这些成员包括：

一个指向当前存储区域起始位置的指针。

一个指向当前存储区域末尾（即下一个可写入位置）的指针。

一个指向存储区域结束（即分配的存储容量的末尾）的指针。

有时还包括一个表示当前元素数量的计数器。

由于 std::vector 是一个模板类，其对象的实际大小依赖于元素的类型和编译器的对齐规则。即使 std::vector 完全为空，它仍然需要存储上述管理信息。因此，即使没有存储任何元素，std::vector 本身也会占据一定量的内存。

我们看一下GCC的vector源码，可以看到这里面有三个指针作为成员变量，所以大小是三个指针的大小也就是24个字节。

三个指针分别表示：

目前使用空间的头

目前使用空间的尾

目前可用空间的尾

Windows环境Debug下多了8个字节，是因为在调试环境中，C++ 标准库（如 MSVC 的实现）可能会为 std::vector 添加额外的成员或元数据，以便提供更好的错误检测和调试支持。

对于vector有个知识点：

动态增加大小，不是在原空间后面接连续的新空间，因为无法保证原来的空间后面有足够的空间。所以vector是以原来大小的两倍重新申请一块较大空间，然后把原来的内容拷贝过来，之后再构造新元素。

对vector的任何操作，只要发生了动态配置，那么指向原来vector的所有迭代器就都失效了。在删除元素的时候，经常犯这个错误。

std::vector<int> vec = {1, 2, 3, 4, 5};
for (auto it = vec.begin(); it != vec.end(); ++it) 
{
    if (*it == 2) 
    {
        vec.erase(it);
    }
}


// 错误：可能未到达 `vec.end()`

上面的代码就是经典的一个删除元素错误。

问题分析

在初始状态下，it 指向 vec 的第一个元素，即 1。

当 *it == 2 时，循环体内执行 vec.erase(it)。这意味着当 it 指向 2 时，2 会被删除。

vec.erase(it) 会删除当前迭代器指向的元素，并返回一个新的迭代器，指向删除元素后的位置。

问题点：vec.erase(it) 被调用后，it 仍然是指向已删除元素的位置。但是，原始代码中并没有更新 it 的值。

接下来，++it 会使 it 指向 2 之后的元素。然而，由于 2 已经被删除，实际上 it 现在指向了一个不存在的位置。

举例说明

假设 std::vector<int> vec = {1, 2, 3, 4, 5}。

初始时，it 指向 1。

循环第一次迭代时，it 指向 1，条件不满足，it 指向 2。

循环第二次迭代时，it 指向 2，条件满足，2 被删除。

问题：此时 it 仍然指向 2 的位置，但是 2 已经被删除，因此 it 指向的位置实际上是无效的。

接下来的 ++it 使得 it 指向 2 之后的元素，即原本的 3 的位置。但是，由于 2 已经被删除，it 实际上指向了 4 的位置，跳过了原本的 3。

（执行删除后，原来的整个迭代器已经全部失效，vec现在变成了{1,3,4,5}）

正确做法如下：

std::vector<int> vec = {1, 2, 3, 4, 5};
for (auto it = vec.begin(); it != vec.end();) 
{
    if (*it == 2) 
    {
        it = vec.erase(it);
    } else 
    {
        ++it;
    }
}