为什么shrink_to_fit（如果满足请求）会导致重新分配？

Question

给定一个v带有v.size() == 3and的容器v.capacity() == 5，我的理解是v.shrink_to_fit() 可以完成对 的调用，如果是，它会导致v.capacity()变为 3。

然而，这是以重新分配为代价的。

为什么？是否可以释放未使用的内存而不为剩余的内存重新分配一块内存？

可能这个问题的根源在于更原始的命令（如new/delete和malloc/ ）如何free工作。

Answer 1

底层内存管理系统定义了什么是可能的，通常，它们不允许返回部分分配的内存：如果你有n字节，你要么返回n字节，要么什么都不返回。
返回最后一个m字节（使用m< n），或者更糟的是，返回m字节中间的n字节，当然是可以提供的，但要考虑正确处理它所需的额外复杂性。
当然，可能有一些确实提供了它，但是您的 C++ 编译器和语言定义不一定知道操作系统中哪些在它下面运行，因此他们必须接受需要重新分配的可能性。请注意，他们不保证它会被需要——他们只是期待它。

Answer 2

容器不会在自己身上分配/释放内存，但它是分配器来做的。

为了使（向量的）分配器能够释放内存，需要为其提供与它为向量数据分配的内存指针完全相同的指针。

这是矢量数据的开始，而不是“不再使用”数据的开始。

基本上，我们谈论的是这个分配器的分配/解除分配方法：

pointer allocate( size_type n, const void * hint = 0 );
void deallocate( T* p, std::size_t n );

的参数T* p的deallocate将是相同的从返回的指针allocate（==开始向量的数据的）。这是向量的实现将传递给解除分配的内容。

有一个自定义的向量实现肯定是可以想象的，他可以将范围内的任何指针传递[data, data+size]给分配器的解除分配方法。人们可以构建这样一个分配器来处理它。但是所有其他分配器都需要符合这个 API，也是标准分配器。

那么这样的事情就需要能够“工作”：

int* p = new int[100];
delete [] (p + 50);  // imagine making this work

这会增加额外的复杂性、性能和其他问题。