C++ STLのdeque::shrink_to_fit()関数の使い方を徹底解説

本記事では、C++ STLで提供されているdeque::shrink_to_fit()関数について、その仕組み・構文・具体的なコード例を交えながら詳しく解説します。

deque（両端キュー）とは？

deque（Double Ended Queue：両端キュー）は、シーケンスコンテナの一種で、コンテナの両端（先頭と末尾）のどちらからでも要素の挿入・削除を行えるデータ構造です。

通常のキュー（queue）では、要素を追加できるのは末尾のみ、削除できるのは先頭のみという制限があります。バス停の行列を思い浮かべると分かりやすいでしょう。新しく来た人は列の最後尾に並び、乗車するのは列の先頭にいる人から順番に行われます。

これに対してdequeでは、挿入も削除も両端のどちらでも自由に行えるため、より柔軟なデータ操作が可能になっています。

deque::shrink_to_fit()とは？

deque::shrink_to_fit()は、C++ STLに標準で組み込まれている関数で、<deque>ヘッダーファイル内で宣言されています。

この関数は、dequeコンテナが確保しているメモリ容量を実際の要素数に合わせて縮小し、余分なメモリ領域を解放するよう要求します。コンテナのサイズが想定を超えてしまっている場合や、メモリ使用量を抑えたい場合などに非常に便利な機能です。

構文

mydeque.shrink_to_fit();

この関数は引数を受け取りません。

戻り値

この関数には戻り値がありません（void型です）。なお、shrink_to_fit()による容量の縮小はあくまで「要求」であり、処理系によっては必ずしもメモリが解放されるとは限らない点に注意してください。

使用例1：resize()との組み合わせ

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main(){
    deque<int> Deque(50);
    cout << "初期のDequeのサイズ : " << Deque.size();
    Deque.resize(40);
    cout << "\nリサイズ後のDequeのサイズ : " << Deque.size() << endl;
    Deque.shrink_to_fit();
    return 0;
}

出力

上記のコードを実行すると、次のような出力が得られます。

初期のDequeのサイズ : 50
リサイズ後のDequeのサイズ : 40

使用例2：要素へのアクセスとリサイズ

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main(){
    deque<int> Deque(10);
    for (int i = 0; i <= 5; i++)
        Deque[i] = i;
    cout << "初期のDequeのサイズ : " << Deque.size();
    cout << "\nDequeの要素 : ";
    for (int i = 0; i <= 7; i++)
        cout << Deque[i] << " ";
    Deque.resize(10);
    cout << "\nリサイズ後のDequeのサイズ : " << Deque.size();
    cout << "\nDequeの要素 : ";
    for (int i = 0; i < 10; i++)
        cout << Deque[i] << " ";
    Deque.shrink_to_fit();
    return 0;
}

出力

上記のコードを実行すると、次のような出力が得られます。

初期のDequeのサイズ : 10
Dequeの要素 : 0 1 2 3 4 5 0 0
リサイズ後のDequeのサイズ : 10
Dequeの要素 : 0 1 2 3 4 5 0 0 0 0

まとめ

deque::shrink_to_fit()は、dequeコンテナの余分なメモリ容量を削減するための関数です。resize()でコンテナを縮小した後に呼び出すことで、実際の要素数に見合ったメモリ使用量へと最適化できます。メモリ効率を意識したプログラムを作成する際に、ぜひ活用してみてください。