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C++向量(vector)的扩容原理解析
2023-07-14 13:52:23 深夜i     --     --
C++ 向量 vector 扩容 原理分析

C++向量(vector)是一种非常方便的数据结构,它可以根据需要动态增长,减少了人工申请和释放内存的麻烦。那么,C++向量如何实现动态增长呢?这就需要谈到向量的扩容原理了。

在C++向量中,当向量中已经存储的元素个数等于向量的容量(也就是vector::capacity()),再向向量中添加元素时就需要进行扩容操作了。扩容操作就是向向量内存中申请一段新空间,将旧空间中的元素复制到新空间中,然后释放旧空间。因为扩容操作需要耗费一定的时间和内存空间,所以扩容的次数越少,程序执行的效率就越高。

C++向量的扩容操作是由vector类中定义的一个成员函数来完成的,当向量的元素个数超过了容量时,该函数就会被调用。具体来说,当向量的元素个数等于向量的容量时,vector::push_back()函数就会先调用vector::reserve()函数申请一段新空间(其大小通常是当前容量的两倍),然后将旧空间中的元素复制到新空间中,最后释放旧空间。再将新元素添加到哪里,就可以了。

需要注意的是,当向量的元素个数接近容量时,频繁扩容会严重影响程序的性能。因此,为了减少扩容的次数,应该在初始化向量时就预留足够的空间,不断地扩展容量。

总之,C++向量的扩容原理是在当前容量不足以存储新元素时,申请新的空间、将旧元素复制到新空间、释放旧空间这三步操作。在编写程序时,可以通过设置初始容量来减少扩容的次数,从而提高程序执行的效率。

  
  

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