Vector的扩容机制

在C++中，std::vector是一个动态数组容器，当元素数量超过当前容量时，它会自动进行扩容。下面是std::vector的扩容机制：

初始容量：当创建一个空的std::vector对象时，它会分配一定的初始容量，通常为0或者一个小的默认值，比如8或16。

容量增长策略：当插入新元素时，如果当前容量已满，std::vector会分配一个更大的内存块，并将所有元素从旧内存中复制到新内存中。容量增长的策略可以通过std::vector的实现来确定，但通常是以指数倍增长，即每次扩容后的容量为当前容量的两倍。

分配内存：std::vector使用动态内存分配来管理元素存储。当需要扩展容量时，它会调用分配器来分配一块新的内存空间，并将旧元素复制到新内存中。通常情况下，分配器使用全局的operator new来分配内存。

移动语义：在C++11及以后的版本中，如果元素类型支持移动语义（比如可移动构造函数和可移动赋值运算符），在扩容过程中可以使用移动操作来提高性能。移动语义允许将资源（如动态分配的内存）从一个对象转移到另一个对象，而不是进行复制。

需要注意的是，由于扩容涉及到内存分配和数据复制，当std::vector容量不够时频繁地插入元素可能会导致性能下降。为了避免频繁的扩容操作，可以使用std::vector的reserve函数预留一定的容量，或者根据实际需求选择合适的容量初始值。
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相关问题

c++vector扩容机制

C++中的vector是一个动态数组，它可以自动扩容。当vector中的元素个数达到其容量时，会触发扩容机制，这时候vector会重新分配内存空间来存储更多的元素，具体的扩容机制如下：

当vector需要扩容时，它会重新分配一块更大的内存空间来存储元素。

为了避免频繁的扩容操作，vector通常会分配比当前元素个数更大的空间，以便存储未来的元素。这个比例可以通过reserve函数来设置。

然后，vector会将原来的元素拷贝到新的内存空间中，同时释放原来的内存空间。

最后，新的元素可以添加到新的内存空间中。

c++ vector扩容机制

C++中的vector是一种动态数组，它可以根据需要自动扩容。当vector中的元素数量超过当前容量时，vector会重新分配一块更大的内存空间，并将原有元素复制到新的内存空间中。vector的扩容机制可以通过reserve()和capacity()函数来观察和控制。
以下是一个示例代码，演示了vector的扩容机制：
#include <iostream>
#include <vector>

int main() {
std::vector<int> vec;
std::cout << "Initial capacity: " << vec.capacity() << std::endl; // 输出：Initial capacity: 0

for (int i = 0; i < 10; i++) {
vec.push_back(i);
std::cout << "Size: " << vec.size() << ", Capacity: " << vec.capacity() << std::endl;
}
// 输出：
// Size: 1, Capacity: 1
// Size: 2, Capacity: 2
// Size: 3, Capacity: 4
// Size: 4, Capacity: 4
// Size: 5, Capacity: 8
// Size: 6, Capacity: 8
// Size: 7, Capacity: 8
// Size: 8, Capacity: 8
// Size: 9, Capacity: 16
// Size: 10, Capacity: 16

vec.reserve(20);
std::cout << "Size: " << vec.size() << ", Capacity: " << vec.capacity() << std::endl; // 输出：Size: 10, Capacity: 20

return 0;
}

在上面的代码中，我们首先创建了一个空的vector，并输出了它的初始容量。然后我们通过push_back()函数向vector中添加元素，每次添加一个元素后，都输出当前vector的大小和容量。可以看到，当vector的大小超过当前容量时，vector会自动扩容，容量扩大的规则是：如果当前容量不足以容纳新元素，则将容量扩大为原来的两倍。最后，我们使用reserve()函数将vector的容量设置为20，并输出了当前vector的大小和容量。