c++ vector的動態(tài)擴(kuò)容機(jī)制是怎樣的

C++中的std::vector是一個(gè)動態(tài)數(shù)組，它可以根據(jù)需要自動調(diào)整大小

1. 內(nèi)存分配器：std::vector使用內(nèi)存分配器來管理其內(nèi)存。默認(rèn)情況下，它使用std::allocator<T>，其中T是std::vector中元素的類型。內(nèi)存分配器負(fù)責(zé)分配、釋放和管理內(nèi)存。
2. 初始容量和容量增長：當(dāng)創(chuàng)建一個(gè)空的std::vector時(shí)，它最初沒有分配任何內(nèi)存。但是，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)元素被添加到std::vector時(shí)，它會分配一些內(nèi)存來存儲這個(gè)元素。這個(gè)初始容量通常很小（例如，1個(gè)元素）。當(dāng)std::vector需要更多空間來存儲新元素時(shí)，它會按照一定的策略增加其容量。
3. 容量增長策略：當(dāng)std::vector需要更多空間來存儲新元素時(shí)，它會按照以下步驟進(jìn)行擴(kuò)容： a. 計(jì)算新的容量：通常，新的容量是當(dāng)前容量的兩倍（具體實(shí)現(xiàn)可能有所不同，但這是一個(gè)常見的策略）。 b. 使用內(nèi)存分配器分配足夠的內(nèi)存來存儲新容量的元素。 c. 將現(xiàn)有元素從舊內(nèi)存位置復(fù)制或移動到新內(nèi)存位置。 d. 釋放舊內(nèi)存。
4. 添加新元素：當(dāng)向std::vector添加新元素時(shí)，如果當(dāng)前容量不足以存儲新元素，則會觸發(fā)擴(kuò)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(kuò)容時(shí)通常會按照指數(shù)級增長，因此它在內(nèi)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(shù)預(yù)先分配足夠的內(nèi)存，從而避免多次擴(kuò)容。這可以提高性能，特別是在添加大量元素時(shí)。

需要注意的是，std::vector的動態(tài)擴(kuò)容機(jī)制可能導(dǎo)致內(nèi)存分配和元素復(fù)制/移動操作，這可能會影響性能。因此，在性能關(guān)鍵的應(yīng)用中，最好預(yù)先估計(jì)所需的元素?cái)?shù)量，并使用reserve()函數(shù)預(yù)先分配內(nèi)存。