C++ vector容器详解：resize与reserve的区别

"C++中的vector容器对象学习笔记，重点关注resize与reserve方法的差异" 在C++中，`std::vector`是一个非常重要的容器，它提供了类似于动态数组的功能。`vector`允许我们在程序运行时动态地增加或减少其大小。这个容器的灵活性使得它在许多场合下成为首选的数据结构。以下是对C++ `vector`容器对象的详细说明： 1. **vector的基本概念** - `vector`是一个类模板，可以用来存储任何类型的对象，只要这些对象可以被复制和移动。例如，我们可以创建存储`int`、`double`或自定义类类型的`vector`。 - `vector`内部维护了一个动态分配的数组，这意味着它可以在需要时自动调整大小。 2. **vector的定义和初始化** - 使用`#include<vector>`引入头文件，并可以使用`using std::vector;`简化语法。 - 初始化`vector`有多种方式： - 默认构造：`vector<T> v1;` 创建一个空的`vector`。 - 复制构造：`vector<T> v2(v1);` 创建一个与`v1`相同元素的副本。 - 基于元素数量和值构造：`vector<T> v3(n, i);` 创建一个包含`n`个值为`i`的元素的`vector`。 - 零初始化构造：`vector<T> v4(n);` 创建一个包含`n`个未初始化（零值，对于数值类型）元素的`vector`。 3. **vector的增长和内存管理** - 当向`vector`中添加元素时，如果当前容量不足，`vector`会自动扩展其底层数组。这个过程被称为“重新分配”（reallocation），可能会涉及到复制所有元素到新的内存位置。 - 为了提高效率，`vector`通常会预留一些额外的空间，以避免频繁的内存分配。 4. **resize和reserve方法** - **resize()** 方法用于改变`vector`的大小。如果新的大小大于当前大小，`resize()`会用默认构造函数或提供的值填充新元素。如果新的大小小于当前大小，超出部分的元素会被销毁。 - **reserve()** 方法则是预先分配足够的内存，以确保`vector`可以容纳指定数量的元素，但不会改变`vector`的实际大小或元素。这有助于避免不必要的内存重新分配，提高性能。 5. **vector操作的注意事项** - 创建非空`vector`时，必须提供初始化元素的值。 - 复制`vector`时，两个`vector`必须具有相同的元素类型，且复制后的新`vector`的元素是源`vector`对应元素的副本。 - `vector`的动态增长效率高，但频繁的元素添加会导致内存重新分配，可能影响性能。 6. **使用vector的优点** - `vector`提供了随机访问的能力，就像数组一样，可以通过索引快速访问元素。 - 它支持迭代器，可以方便地与其他STL算法配合使用。 - 自动内存管理减少了程序员处理内存泄漏的风险。 7. **最佳实践** - 在元素数量已知的情况下，使用`reserve()`预分配空间可以避免运行时的性能损失。 - 避免在循环中频繁使用`push_back()`，考虑一次性添加所有元素或使用`insert()`等其他方法。 `vector`是C++中一个强大且灵活的容器，它结合了数组的便利性和动态大小调整的优势。理解并熟练运用`resize`和`reserve`方法，可以帮助我们编写出更高效、更稳定的代码。