станд :: shared_ptr занимает намного больше места в памяти, чем вектор

Question

У меня есть структура воксельной как:

struct voxel 
{ 
    unsigned char R, G, B; 
    voxel() 
    { 
     R = G = B = 0; 
    } 
    //parameteric contructor with parameters 
    voxel(unsigned char pR, unsigned char pG, unsigned char pB) 
    { 
     R = pR; G = pG; B = pB; 
    } 
}; 

У меня есть очень большие п для числа вокселей.

int n = 300 * 300 * 300; 

Теперь, когда я инициализирую вокселы вектором, он занимает приблизительно 79 МБ в ОЗУ.

std::vector<voxel> vi(n); 

Но это требует более 2 ГБ, когда я инициализирую его таким образом, используя shared_ptr и переполнение стека.

std::vector< std::shared_ptr<voxel> > vi(n); 
for (size_t i = 0; i < n; i++) 
{ 
    vi.push_back(std::shared_ptr<voxel>(new voxel())); 
} 

В чем причина такого поведения и как его избежать?

Дополнительные примечания:

std::vector< std::shared_ptr<voxel> > vi(n); //statement takes 211 MB alone 

Update: Я также попытался с этим петлю вместо толчка назад, но результат тот же. Теперь у меня есть общий смысл, почему это происходит.

for (size_t i = 0; i < n; i++) 
    { 
     vi[i].reset(new voxel()); 
     vi[i]->B = 0; 
     vi[i]->R = 0; 
     vi[i]->G = 0; 
    } 

Answer 1

std::vector<voxel> vi(n); 

собирается занять до sizeof(voxel) * n байт памяти. Когда вы переходите на общий указатель, теперь у вас будет стоимость общего указателя и voxel. Это было бы equivilent к

sizeof(voxel) * n + sizeof(std::shared_ptr<voxel>) * n 

Где sizeof(std::shared_ptr<voxel>), вероятно, будет 16 байт.

Вы также тратить много места в вашем втором примере, как вы заявляете

std::vector< std::shared_ptr<voxel> > vi(n); 

который собирается создать n пустые shared_ptr с, а затем вы push_back еще n не пустые shared_ptr s, так что вы Doulbe размер вектора. Если вы хотите заранее выделить размер vector, то вы должны использовать

std::vector< std::shared_ptr<voxel> > vi; 
vi.reserve(n); 

Answer 2

Ну, voxel и shared_ptr<voxel> не то же самое, так что я не совсем понимаю, почему вы думаете, что они должны иметь одинаковый размер , A shared_ptr<voxel> представляет, как минимум, размер voxelплюс указатель и некоторые данные подсчета ссылок. Это все должно быть где-то сохранено.

Ваш второй пример также недостатки в том, что он имеет в два раза больше элементов, как и в первом примере: вы инициализацию с n элементами «нулевой указатель», то push_backn больше.