C++ STL中的deque shrink_to_fit函数

deque是C++ STL中的标准容器之一，用于实现双端队列（Double-Ended QUEue）。使用deque存储数据时，可能会遇到一些存储空间的问题，这时候shrink_to_fit函数能够帮助我们解决这个问题。

deque的存储空间

在使用deque存储数据时，deque会自动分配一定的存储空间来存储数据，当我们不断向deque中添加元素时，deque会不断分配更多的内存空间。deque分配内存的方式有点类似于动态数组，会按照一定的策略一步步扩展内存，每次分配的内存大小一般是原来大小的2倍或者1.5倍。当我们使用的deque元素数量不断增长，deque所需要的内存空间也会不断增大。而在deque中删除元素时，之前申请的内存空间不会被释放，这样就会导致内存空间的浪费。

shrink_to_fit函数的作用

shrink_to_fit函数可以清除deque不必要的内存空间，使得deque所占用的内存空间最小化。它能够将deque不必要的内存空间全部去掉，只保留所需要的内存空间。

我们可以通过使用shrink_to_fit函数，将deque容器的内存空间限制到已使用的空间大小，从而减少内存空间的浪费。这样，我们就可以在存储大量的数据时，尽可能地优化内存空间，提高程序的效率和性能。

shrink_to_fit函数由C++11标准引入，deque缩小内存空间的实现方式也因此有所改变，从原来的进行内存复制而变成了释放不必要的内存空间。因此，使用shrink_to_fit函数可以大大提高内存的利用率。

示例代码

接下来，我们来看一下使用shrink_to_fit函数的示例代码：

#include <iostream>
#include <deque>

using namespace std;

int main()
{
    deque<int> mydeque;
    mydeque.push_back(1);
    mydeque.push_back(2);
    mydeque.push_back(3);

    // 在push_back前后，mydeque的容量变化
    cout << "capacity before push_back: " << mydeque.capacity() << endl;  // 0
    mydeque.push_back(4);
    cout << "capacity after push_back: " << mydeque.capacity() << endl;   // 4
    mydeque.push_back(5);
    cout << "capacity after push_back: " << mydeque.capacity() << endl;   // 8

    // 使用shrink_to_fit函数缩小容量
    mydeque.shrink_to_fit();
    cout << "capacity after shrink_to_fit: " << mydeque.capacity() << endl;   // 5

    return 0;
}

上述代码中，我们创建了一个空的deque容器，并通过push_back函数向其中添加了元素，然后输出了deque的容量。可以看到，在添加3个元素之前，deque的容量为0。当我们使用push_back添加完第四个元素后，deque的容量从0变成了4，再添加第五个元素后，容量变成了8。

接着，我们使用shrink_to_fit函数将deque的容量缩小到需要的大小，即5。最终输出的每个容量的大小分别为：0，4，8，5，证明了我们使用shrink_to_fit函数成功缩小了deque的容量。

注意事项

尽管使用shrink_to_fit函数可以最小化deque所占用的内存空间，但是我们需要注意它可能会导致程序的性能下降。因为在释放内存空间时，deque需要复制其中的元素，并重新分配内存空间。在元素数量较大时，这个过程可能会非常耗时。所以，在使用shrink_to_fit函数时，我们需要根据实际情况权衡利弊，确保程序效率和内存利用的平衡。

此外，需要注意的是，shrink_to_fit函数不一定会减少deque的实际容量，它只会释放deque不必要的内存空间。如果想真正减少deque的容量，我们可以使用resize函数来达到目的。