C++ vector swap技巧 C++ 巧用swap收缩容器内存【内存管理】

vector 的 swap 能释放多余内存，因为与空临时 vector 交换后，原缓冲区随临时对象析构被释放；标准规定 clear/erase 不缩容，swap 是 c++11 前最兼容的收缩方式。

为什么 vector 的 swap 能释放多余内存

std::vector 的 capacity() 不会随 clear() 或 erase() 自动缩小，这是标准规定的——避免反复增删时频繁重新分配。但有时你明确知道后续不会再用那么多空间（比如解析完一批数据后想轻装上阵），就需要主动收缩。swap 是唯一被广泛认可的、符合标准且不依赖 C++11 以上特性的收缩手段。

原理很简单：构造一个空的临时 vector，和原容器交换内部指针与大小信息。原容器的旧缓冲区在临时对象析构时被释放。

• 必须是同类型 vector 才能 swap，比如 vector 和 vector
• 不能用 std::swap(v, vector())（C++11 前不推荐），应写成 v.swap(vector()) 或更安全的 vector().swap(v)
• 该操作是常数时间，不拷贝元素，只交换三个指针（begin、end、capacity_end）

vector().swap(v) 是最稳妥的写法

直接调用 v.swap(vector()) 在某些老编译器（如早期 MSVC）上可能因右值绑定问题失败；而 vector().swap(v) 明确构造临时对象并调用其成员函数，兼容性更好，且语义清晰：「用一个空容器把 v 换空」。

示例：

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vector v = {"a", "b", "c", "d", "e"}; v.reserve(1000); // 故意放大 capacity cout << v.capacity() << endl; // 可能输出 1000 vector().swap(v); cout << v.capacity() << endl; // 通常输出 0 或极小值（如 1）

• 注意：收缩后 v.size() 仍为 0，但 v.capacity() 已归零或接近最小分配单元
• 若需保留元素但压缩容量，先 resize() 到目标大小，再 swap
• 对 vector 无效——它是特化模板，swap 行为不同，且内部存储非连续

别在循环里滥用 swap 收缩

如果在每次迭代末尾都执行 vector().swap(v)，看似“及时释放”，实则破坏了 vector 的 amortized O(1) 插入性能。频繁分配/释放小块内存会导致堆碎片、缓存失效，甚至比留着冗余 capacity 更慢。

• 只在明确的生命周期边界使用：如函数返回前、阶段性处理完成时、对象即将长期闲置
• 若容器会反复复用（比如作为工作缓冲区），保留一定 capacity 反而是优化
• 用 shrink_to_fit()（C++11 起）更语义化，但它只是请求，实现可忽略；而 swap 是强制行为

替代方案：C++11 后优先考虑 shrink_to_fit()？

shrink_to_fit() 看起来更直白，但它不是强制操作。libstdc++（GCC）和 libc++（Clang）目前都将其实现为 swap，但 MSVC 的早期版本曾直接忽略该调用。所以如果你需要 100% 可控的收缩，swap 仍是底线方案。

• 写可移植代码时，可先试 v.shrink_to_fit()，再加一句 vector().swap(v) 保底（不过多数场景没必要）
• 注意 shrink_to_fit() 不影响 size()，也不保证 capacity 变为 size()，只尽量靠近
• 它可能引发一次重新分配（拷贝所有元素），而 swap 完全无拷贝——这点在大对象（如 vector）上差异显著

真正容易被忽略的是：swap 收缩只对堆分配的缓冲区有效。如果 vector 内部用了 small-vector 优化（某些自定义分配器或第三方库），或者你用的是栈分配的 wrapper，那这套技巧就完全不适用。