对std::vector的最大大小感到困惑

Question

我在std::vector的代码中遇到了一个问题，给了我:vector<T> too long。这里我用的是char类型的向量。代码是处理3D(断层扫描)图像，所以我有很多体素。我在windows上使用VS编译器与在Mac上使用CLANG有完全相同的问题，尚未测试gcc。

为了检查这个问题，我添加了以下行:

printf("max vector size %un", v.max_size() );
printf("PTRDIFF_MAX %u, INTMAX_MAX %un", PTRDIFF_MAX, INTMAX_MAX );

这给了我:

max vector size 4294967295
PTRDIFF_MAX 4294967295, INTMAX_MAX 4294967295

我有两个问题:

1. 为什么最大值这么小?它看起来像一个uint32的最大值。我希望它在size_t的范围内，应该是18446744073709551615，对吧?
2. 为什么当我的向量超过2147483648(即规定最大值的一半)值时，我得到vector<T> too long?
[编辑]

一些反应:

• 谢谢你指出我的打印错误。我已经转换为std::cout，现在我得到(这在64位系统上更有意义):

  max_size: 9223372036854775807
  PTRDIFF_MAX: 9223372036854775807
  INTMAX_MAX: 9223372036854775807
  

• vector<T> too long错误是运行时错误

• 我把它追溯到我调整矢量

  大小的那一行

• 当我使用uint32_t而不是char的向量时，问题出现在相同的向量长度(内存使用量的4倍)。

• 我有足够的RAM，但是，我不知道分配如何在调整大小请求时工作。也许，没有足够大的连续可用的RAM块?

Answer 1

为什么最大值这么小?它看起来像一个uint32的最大值。

这是在32位系统上预期的。

我希望它在size_t的范围内，应该是18446744073709551615，对吧?

如果PTRDIFF_MAX是4294967295，那么我发现SIZE_MAX将多达18446744073709551615，这令人惊讶。也就是说，我也会发现PTRDIFF_MAX是4294967295。

您将看到令人惊讶且无意义的输出，因为程序的行为是未定义的，这是因为您使用了错误的格式说明符。%u用于无符号整型，且仅用于无符号整型。%td表示std::ptrdiff_t,PRIdMAX宏扩展为std::intmax_t,%zu表示std::size_t。

我建议学习使用c++的iostreams。使用它们并不像使用C标准I/o时那样容易意外导致未定义行为。

为什么当我的向量超过2147483648(即规定最大值的一半)值时，我得到的向量太长?

我不知道怎么得到"向量太长"意味着，但通常情况下，您没有整个地址空间可供您的程序使用。很有可能其中一半是留给内核的。

max_size没有必要考虑到这样的系统限制，这是一个在实践中通常无法达到的理论极限。