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c++ vector的動態擴容機制是怎樣的

c++
小樊
145
2024-09-16 16:36:16
欄目: 編程語言

C++中的std::vector是一個動態數組,它可以根據需要自動調整大小

  1. 內存分配器std::vector使用內存分配器來管理其內存。默認情況下,它使用std::allocator<T>,其中Tstd::vector中元素的類型。內存分配器負責分配、釋放和管理內存。
  2. 初始容量和容量增長:當創建一個空的std::vector時,它最初沒有分配任何內存。但是,當第一個元素被添加到std::vector時,它會分配一些內存來存儲這個元素。這個初始容量通常很?。ɡ?,1個元素)。當std::vector需要更多空間來存儲新元素時,它會按照一定的策略增加其容量。
  3. 容量增長策略:當std::vector需要更多空間來存儲新元素時,它會按照以下步驟進行擴容: a. 計算新的容量:通常,新的容量是當前容量的兩倍(具體實現可能有所不同,但這是一個常見的策略)。 b. 使用內存分配器分配足夠的內存來存儲新容量的元素。 c. 將現有元素從舊內存位置復制或移動到新內存位置。 d. 釋放舊內存。
  4. 添加新元素:當向std::vector添加新元素時,如果當前容量不足以存儲新元素,則會觸發擴容。添加新元素后,std::vector的大小會增加1。
  5. 緩存友好性:由于std::vector在擴容時通常會按照指數級增長,因此它在內存中的布局相對緊湊,這有助于提高緩存友好性。
  6. 手動控制容量:如果你知道std::vector將包含多少元素,你可以使用reserve()函數預先分配足夠的內存,從而避免多次擴容。這可以提高性能,特別是在添加大量元素時。

需要注意的是,std::vector的動態擴容機制可能導致內存分配和元素復制/移動操作,這可能會影響性能。因此,在性能關鍵的應用中,最好預先估計所需的元素數量,并使用reserve()函數預先分配內存。

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