c++ vector扩容

C++中的`vector`是STL（标准模板库）中的一个动态数组容器，它的自动扩容机制允许容器在存储空间不足时自动重新分配更大的内存空间，并将原空间中的元素移动到新的内存空间中去，从而实现动态增长。

当`vector`需要更多空间来存储新元素，而当前分配的内存容量不足以满足需求时，它会进行扩容操作。扩容通常包括以下几个步骤：
1. 分配新的内存块：`vector`会分配一个新的、更大的内存块，新内存的大小通常是原内存大小的1.5倍到2倍，也可能是其他固定比例或根据实际实现而定。
2. 复制元素：将原内存中的元素复制到新的内存块中。
3. 释放原内存：释放掉原来使用的内存块。
4. 更新内部数据结构：调整`vector`的内部指针，使其指向新内存块的开始位置，并更新表示当前容器大小和容量的数据成员。

由于扩容涉及到内存分配和元素复制，这是一个相对耗时的操作，因此频繁的扩容可能会影响程序的性能。在实际编程中，可以通过预估最终需要的元素数量提前预留空间（例如使用`reserve`方法），或者尽量减少每次插入时的扩容操作（例如使用`push_back`或`emplace_back`而非`insert`），来优化`vector`的性能。

相关问题

c++vector扩容

在C++中，`std::vector`是一种动态数组，它会在需要的时候自动调整大小以容纳更多的元素。当`vector`内部存储已满，即其容量（capacity）大于当前元素的数量（size），而试图添加新元素时，`vector`就会进行扩容操作。

扩容的过程通常分为以下几个步骤：
1. **检查剩余空间**：如果当前的容量与元素数量之差小于`vector`的一个特定阈值（默认是负载因子约67%，这个比例可以根据`reserve`函数改变），那么会直接进行扩容。
2. **创建新的存储区**：`vector`会在当前存储区之后分配一个新的更大的存储区域，通常是原来的两倍大小。
3. **复制旧数据**：然后将旧存储区的所有元素逐个复制到新分配的区域。
4. **更新内部状态**：更新`vector`的指针和容量，使其指向新的存储区，并保持足够的空间用于未来添加元素。

通过这种方式，`vector`可以在不影响运行性能的前提下处理大量元素，无需手动管理内存。

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。