Макет памяти 2D области

Точные детали реализации std::vector будут варьироваться от компилятора к компилятору, но более чем вероятно, что std::vector содержит член size_t, который хранит длину и указатель на хранилище. Он выделяет это хранилище с использованием любого распределителя, указанного в шаблоне, но по умолчанию используется new, который выделяет их из кучи. Вы, вероятно, знаете это, но обычно куча - это область ОЗУ под стеком в памяти, которая увеличивается снизу вверх по мере роста стека сверху вниз и которой среда выполнения управляет, отслеживая, какие ее блоки свободны.

Хранилище, управляемое std::vector, представляет собой непрерывный массив объектов, поэтому вектор из двадцати векторов T будет содержать как минимум size_t, хранящий значение 20, и указатель на массив из двадцати структур, каждая из которых содержит длину и указатель. Каждый из этих указателей будет указывать на массив T, непрерывно хранящийся в памяти.

Если вместо этого вы создадите прямоугольный двумерный массив, такой как T table[ROWS][COLUMNS] или std::array< std::array<T, COLUMNS>, ROWS >, вместо этого вы получите один непрерывный блок из T элементов, хранящихся в строчном порядке, то есть: все элементы строки 0, за которыми следуют все элементы строки 1, и так далее.

Если вы заранее знаете размеры матрицы, прямоугольный массив будет более эффективным, потому что вам нужно будет выделить только один блок памяти. Это быстрее, потому что вам нужно вызвать распределитель и деструктор только один раз, а не один раз для каждой строки, а также потому, что он будет в одном месте, а не разделен на множество разных мест, и, следовательно, один блок больше скорее всего будет в кеше процессора.