奇怪的内存表现为调整大小并保留关于向量的行为

Question

我知道reserve（n）仅分配n个空间，但大小为零。

而resize（n）分配n个空间，大小为n。

但是当我在测试中通过窗口任务管理器观察到内存变化时，我对结果感到困惑。

我的代码已经占用了100MB，然后逐步测试以下代码：

vector<Eigen::Vector4f> vec;
vec.resize(5000000); //memory still take 100MB???
vec.push_back(Eigen::Vector4f::Zero()); //memory take 181MB???

我很好奇为什么调整大小直到有push_back才改变内存

vector<Eigen::Vector4f> vec;
vec.reserve(5000000); //memory still take 100MB???
for(int i = 0 ; i < 5000000; i++){
    vec.push_back(Eigen::Vector4f::Zero()); // memory increase one by one from 100MB to 181MB
}

预留也没有分配内存？为什么？

Answer 1

不是由reserve()或引起的resize()。这是由您的主机操作系统执行延迟分配引起的。

第一步是operator new()（由vectors的默认分配器使用）从OS请求大量内存。操作系统会向您的程序指示它已完成分配（例如，通过将有效的内存句柄返回到operator new()，从而又返回了指向您程序的有效指针），但实际上并未分配内存。

随后，当您的程序执行依赖于分配的内存的操作时，OS会从硬件内存管理单元捕获不可避免的信号（例如，作为页面错误），然后分配页面。这是在您使用vectors时发生的push_back()。

某些操作系统有意这样做或可以将其配置为避免过度分配内存。这种方法的希望是可能会请求大量内存，但程序实际上并未使用它们。原因是较大的分配会影响系统范围的性能（例如，降低操作系统速度，导致其他程序被换出等）。

一个结果是，就您的程序而言，分配可能会成功，但是后来对该分配的内存的使用可能会失败（例如，调用push_back()后reserve()可能会失败）。