C++ vector 效率之capacity()、resize()、reserve()

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什么是capacity和size?

capacity表示的容器内可以容纳多少个对象，表示的是能力，是可以，不代表容器内就有这么多个对象。
size表示的实实在在的有多少个对象。

capacity和size动态增加

随着emplace_back或者push_back,vector的capacity和size都会增加。
capacity的增加基本上是翻倍的，比如0,1,2,4,8,16。

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

struct Student
{
    string name;
    int age;

    Student() { cout << "默认构造" << endl; }
    Student(string &n, int a)
        : name(n), age(a)
    {
        cout << "构造" << endl;
    }

    Student(string &&n, int a)
        : name(move(n)), age(a)
    {
        cout << "构造" << endl;
    }

    Student(const Student &s)
        : name(s.name), age(s.age)
    {
        cout << "拷贝构造" << endl;
        ;
    }

    Student(Student &&s)
        : name(std::move(s.name)), age(s.age)
    {
        cout << "移动构造" << endl;
    }

    ~Student() { cout << "析构" << endl; }
};

void print_status(const vector<Student> &students)
{
    cout << "capacity " << students.capacity() << endl;
    cout << "actual size " << students.size() << endl;
    cout << "----------------" << endl;
}

int main()
{
    vector<Student> students;

    print_status(students);

    // students.resize(5);//调用默认构造
    // students.reserve(5);//只是分配内存，增加capacity
    students.emplace_back("xiaohong", 24);
    print_status(students);

    students.emplace_back("xiaohong", 24);
    print_status(students);


    students.emplace_back("xiaohong", 24);
    print_status(students);


    students.emplace_back("xiaohong", 24);
    print_status(students);


    students.emplace_back("xiaohong", 24);
    print_status(students);


    students.emplace_back("xiaohong", 24);
    print_status(students);

    return 0;
}

输出

capacity 0
actual size 0
----------------
构造
capacity 1
actual size 1
----------------
构造
拷贝构造
析构
capacity 2
actual size 2
----------------
构造
拷贝构造
拷贝构造
析构
析构
capacity 4
actual size 3
----------------
构造
capacity 4
actual size 4
----------------
构造
拷贝构造
拷贝构造
拷贝构造
拷贝构造
析构
析构
析构
析构
capacity 8
actual size 5
----------------
构造
capacity 8
actual size 6
----------------
析构
析构
析构
析构
析构
析构

capacity翻倍导致容器内对象的复制构造

如上代码所示，capacity翻倍的时候，会导致已经存在的对象重新复制构造。这种操作比耗费资源。

resize()-实实在在的默认构造

resize(count),count小于当前实际的size,则会析构掉多余的对象。
resize(count),count大于当前实际的size,小于等于capacity,则会调用默认构造。
resize(count),count大于capacity,则会调用默认构造和复制构造（构造之前就存在的对象）。

reserve()-只分配足够的内存，不构造

reserve(count),count大于当前的capacity，则会调用复制构造，构造之前就存在的对象。
reserve(count),count小于capacity，则不会有任何影响。

提升效率的方法

为了减少不必要的复制构造，最好能够在添加对象前，合理的使用reserve,预分配好合适的资源。

本文标签： 效率VectorCapacityreserveresize