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STL—vector空间的动态增长
vector空间的动态增长
当添加元素时，如果vector空间大小不足，则会以原大小的两倍另外配置一块较大的新空间，然后将原空间内容拷贝过来，在新空间的内容末尾添加元素，并释放原空间。vector的空间动态增加大小，并不是在原空间之后的相邻地址增加新空间，因为vector的空间是线性连续分配的，不能保证原空间之后有可供配置的空间。因此，对vector的任何操作，一旦引起空间的重新配置，指向原vector的所有迭代器就会失效。
vector的size(),capacity(),reserve(),resize()函数
vector对象的内存布局如下图所示。
start迭代器指向已用空间的首元素，finish指向已用空间的尾元素的下一个位置，end_of_storage指向可用空间的末尾。
size()函数返回的是已用空间大小，capacity()返回的是总空间大小，capacity()-size()则是剩余的可用空间大小。当size()和capacity()相等，说明vector目前的空间已被用完，如果再添加新元素，则会引起vector空间的动态增长。
由于动态增长会引起重新分配内存空间、拷贝原空间、释放原空间，这些过程会降低程序效率。因此，可以使用reserve(n)预先分配一块较大的指定大小的内存空间，这样当指定大小的内存空间未使用完时，是不会重新分配内存空间的，这样便提升了效率。只有当n>capacity()时，调用reserve(n)才会改变vector容量。
resize()成员函数只改变元素的数目，不改变vector的容量。
程序说明：
分配了两个容器a,b。其中每次往a中添加1个元素，共添加10次。使用reserve()预先为b分配一块10个元素大小的空间，之后才每次往b中添加1个元素，共添加10次。当b空间满后，再往其中添加1个元素。之后使用reserve()为b分配一块15(比原空间小)个元素大小的空间。再使用resize()将b的元素个数改变为5个。
观察上述过程中size()和capacity()大小的变化。
#include <iostream>#include <vector>using namespace std;int main(){ vector<int> a; cout << "a.size(): " << a.size() << " a.capacity(): " << a.capacity() << endl; for (int i = 0; i < 10; i++) { a.push_back(i); cout << "a.size(): " << a.size() << " a.capacity(): " << a.capacity() << endl; } cout << endl; vector<int> b; b.reserve(10); for (int i = 0; i < 10; i++) { b.push_back(i); cout << "b.size(): " << b.size() << " b.capacity(): " << b.capacity() << endl; } b.push_back(11); cout << "b.size(): " << b.size() << " b.capacity(): " << b.capacity() << endl; cout << endl; b.reserve(15); cout << "after b.reserve(15):" << endl; cout << "b.size(): " << b.size() << " b.capacity(): " << b.capacity() << endl; b.resize(5); cout << "after b.resize(5):" << endl; cout << "b.size(): " << b.size() << " b.capacity(): " << b.capacity() << endl; return 0;}
输出：
a.size(): 0 a.capacity(): 0a.size(): 1 a.capacity(): 1a.size(): 2 a.capacity(): 2a.size(): 3 a.capacity(): 4a.size(): 4 a.capacity(): 4a.size(): 5 a.capacity(): 8a.size(): 6 a.capacity(): 8a.size(): 7 a.capacity(): 8a.size(): 8 a.capacity(): 8a.size(): 9 a.capacity(): 16a.size(): 10 a.capacity(): 16b.size(): 1 b.capacity(): 10b.size(): 2 b.capacity(): 10b.size(): 3 b.capacity(): 10b.size(): 4 b.capacity(): 10b.size(): 5 b.capacity(): 10b.size(): 6 b.capacity(): 10b.size(): 7 b.capacity(): 10b.size(): 8 b.capacity(): 10b.size(): 9 b.capacity(): 10b.size(): 10 b.capacity(): 10b.size(): 11 b.capacity(): 20after b.reserve(15):b.size(): 11 b.capacity(): 20after b.resize(5):b.size(): 5 b.capacity(): 20
现象：a重新分配空间共5次，每次都为之前空间的2倍。b在未超出reserve()预分配的空间时没有重新分配。
结论：
1. 空的vector对象，size()和capacity()都为0
2. 当空间大小不足时，新分配的空间大小为原空间大小的2倍。
3. 使用reserve()预先分配一块内存后，在空间未满的情况下，不会引起重新分配，从而提升了效率。
4. 当reserve()分配的空间比原空间小时，是不会引起重新分配的。 5. resize()函数只改变容器的元素数目，未改变容器大小。
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