为什么shrink_to_fit如果请求得到满足会导致重新分配？

如何解决为什么shrink_to_fit如果请求得到满足会导致重新分配？

给定一个带有 v 和 v.size() == 3 的容器 v.capacity() == 5，我的理解是对 v.shrink_to_fit() 的调用可以 完成，并且 如果是，则会导致 v.capacity() 变为 3。

然而，这是以重新分配为代价的。

为什么？难道不能释放未使用的内存而不为剩余的内存重新分配一块内存吗？

这个问题可能源于更原始的命令（如 new/delete 和 malloc/free 的工作原理）。

解决方法

底层内存管理系统定义了什么是可能的，通常，它们不允许返回分配内存的部分：如果你得到 n 字节，你要么返回 { {1}} 个字节，或者什么都不做。
返回最后的 n 个字节（m m），或者更糟的是，在 n 个字节的中间返回 m 个字节，当然是可以提供，但要考虑正确处理此问题所需的额外复杂性。
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，他们不保证需要它——他们只是期望它。

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容器不会在自己身上分配/释放内存，而是由分配器来做。

为了使（向量的）分配器能够释放内存，需要为其提供与其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，不是“不再使用”数据的开始。

基本上，我们讨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 );

T* p 的参数 deallocate 将与 allocate 返回的指针相同（== 向量数据的开始）。这是向量的实现将传递给解除分配的内容。

当然可以想象有一个自定义的向量实现，他可以将 [data,data+size] 范围内的任何指针传递给 allocators 的 deallocate 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。

然后像这样的东西需要能够“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。

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事实上，标准只是允许分配器实现在收缩时重新分配，如果它愿意的话。我不知道它在 C++ 库实现中是否常见，但我记得一些数据库分配器使用不同的磁盘段池，一些用于较小的块，一些用于较大的块。其基本原理是有许多小块和很少的大块，因此隔离有助于减少较大块池的碎片化。如果这种情况发生在程序中，那么定义一个实现该规则的自定义分配器可能是有意义的。

事实上，标准规定 shrink_to_fit 可能重新分配，只是允许使用这样的自定义分配器。