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博客專欄

EEPW首頁 > 博客 > C++ vector中resize()和reserve()區別

C++ vector中resize()和reserve()區別

發布人:電子禪石 時間:2024-03-28 來源:工程師 發布文章

1、reserve()避免多次不必要的擴容

成員方法 功能

capacity() 告訴我們當前 vector 容器總共可以容納多少個元素。如果想知道當前 vector 

容器有多少未被使用的存儲空間,可以通過 capacity()-size() 得知。注意,如果 size() 和 

capacity() 返回的值相同,則表明當前 vector 容器中沒有可用存儲空間了,這意味著,

下一次向 vector 容器中添加新元素,將導致 vector 容器擴容。

size() 告訴我們當前 vector 容器中已經存有多少個元素,但僅通過此方法,

無法得知 vector 容器有多少存儲空間。

reserve(n) 強制 vector 容器的容量至少為 n。注意,如果 n 比當前 vector 容器的容量小,

則該方法什么也不會做;反之如果 n 比當前 vector 容器的容量大,則 vector 容器就會擴容。

————————————————


特征


reserve的作用是更改vector的容量(capacity),使vector至少可以容納n個元素。


如果n大于vector當前的容量,reserve會對vector進行擴容。

其他情況下都不會重新分配vector的存儲空間

reserve是容器預留空間,但在空間內不真正創建元素對象,所以在沒有添加新的對象之前,

不能引用容器內的元素。加入新的元素時,要調用push_back()/insert()函數。

reserve()函數預分配出的空間沒有被初始化,所以不可訪問。

也就是說

————————————————

reserve()函數和容器的capacity息息相關。

調用reserve(n)后,若容器的capacity<n,則重新分配內存空間,從而使得capacity等于n。

如果capacity>=n呢?capacity無變化。

實例說明


在main中聲明了兩個vector,vecInt為默認初始化,vecIntB使用capacity初始化其容量為100

。分別對vetIntA和vecIntB進行同樣的操作:


①把0~99依次push_back到vector中,

②在push_back的過程中觀察vector的容量capacity是否發生變化。

————————————————

#include <iostream>
#include <vector>
#include <stdint.h>
using namespace std;

void growPushBack(vector<int> &vec, uint16_t size){
	for(int i = 0; i < 100; i++){ 
		vec.push_back(i);
		if(size != vec.capacity()){
			size = vec.capacity();
			cout << "Capacity changed: " << size << endl;
		}
	}
}
int main(){
	uint16_t sz = 0;
	vector<int> vecIntA;
	sz = vecIntA.capacity();
	//聲明vector后未使用reserve,直接進行push_back操作 
	cout << "Making vecIntA growing:" << endl;
	growPushBack(vecIntA, sz);
	
	cout << "\n========separator========\n" << endl;
	
	vector<int> vecIntB;
	sz = vecIntB.capacity();
	//聲明vecIntB后用reserve來執行其容量為100 
	vecIntB.reserve(100); 
	cout << "Making vecIntB growing: " << endl;
	growPushBack(vecIntB, sz);
	
	return 0;
}

運行結果分析


如果一個vector使用默認的capacity,那么在push_back操作的時候,會根據添加元素的數量,

動態的自動分配空間,2^n遞增;

如果聲明vector的時候,顯式的使用capacity(size_type n)來指定vector的容量,

那么在push_back的過程中(元素數量不超過n),vector不會自動分配空間。

————————————————


新的疑問:大于capacity指定之后的動態分配

如果用capacity指定了vector的容量,之后push_back的元素數量超過了指定的值,那么之后會怎么動態分配呢?

測試:只修改growPushBack方法中,push_back的次數。其余代碼不做修改

void growPushBack(vector<int> &vec, uint16_t size){
	for(int i = 0; i < 110; i++){ 	//改為110個元素
		vec.push_back(i);
		if(size != vec.capacity()){
			size = vec.capacity();
			cout << "Capacity changed: " << size << endl;
		}
	}
}

結果說明:


使用capacity指定vector的容量為n,當push_back的元素數量大于n的時候,

會重新分配一個大小為2n的新空間,再將原有的n的元素和新的元素放入新開辟的

內存空間中。


(注:重新分配內存,并不會在原有的地址之后緊跟著分配的新的空間,

一般會重新開辟一段更大的空間,再將原來的數據和新的數據放入新的空間)


重新分配空間后內存地址的變化


測試:在調用growPushBack前后分別打印vecIntB.begin()的地址:

————————————————


                        


2、resize是改變容器的大小,且創建對象
1、resize(n) 

	調整容器的長度大小,使其能容納n個元素。
	
	如果n小于容器的當前的size,則刪除多出來的元素。
	
	否則,添加采用值初始化的元素。

2、 resize(n,t)

	多一個參數t,將所有新添加的元素初始化為t。

 

特征


resize()函數和容器的size息息相關。調用resize(n)后,容器的size即為n。

至于是否影響capacity,取決于調整后的容器的size是否大于capacity。

(1)、比原來的變小之后,后面的會被截斷

(2)、比原來的變大之后,后面的會被填充新的東西,不同的編譯器可能會不同。

也可以自己指定后面填充的內容

resize是改變容器的大小,且在創建對象,因此,調用這個函數之后,

就可以引用容器內的對象了,因此當加入新的元素時,用operator[]操作符,

或者用迭代器來引用元素對象。此時再調用push_back()函數,是加在這個新的空間后面的。

————————————————

#include <math.h>
#include <stdio.h>
#include <string>
#include <iostream>
#include <vector>
 
using namespace std;
 
int main()
{
    vector<int> v1{1, 2, 3, 4, 5};
    std::cout << "v1 source data is : " << "\n";
    for (auto &v : v1)
    {
        std::cout << v << ", ";
    }
    std::cout << "\n" << " v1.size=" << v1.size() << " v1.capacity=" << v1.capacity() << endl;
 
    std::cout << "after resize to 2" << endl;
    v1.resize(2); //尺寸由5改變為2,多余字符被截掉了,只剩下he
    for (auto &v : v1)
    {
        std::cout << v << ", ";
    }
    std::cout << " v1.size=" << v1.size() << " v1.capacity=" << v1.capacity() << endl;
 
    std::cout << "after resize to 12" << endl;
    v1.resize(12, 10000); //尺寸由2改變為12, 后面的數據被填充了10個0
    for (auto &v : v1)
    {
        std::cout << v << ", ";
    }
    std::cout << "\n" << " v1.size=" << v1.size() << " v1.capacity=" << v1.capacity() << endl;
 
    std::cout << "\n";
    std::cout << "===================================================================" << endl;
    std::cout << "\n";
 
    vector<int> v2{1, 2, 3, 4, 5};
    std::cout << "v2 source data is : " << "\n";
    for (auto &v : v2)
    {
        std::cout << v << ", ";
    }
    std::cout << "\n" << " v2.size=" << v2.size() << " v2.capacity=" << v2.capacity() << endl;
 
    std::cout << "after reserve to 2" << endl;
    v1.reserve(2); // size-內容不變,capacity()可能會變化
    for (auto &v : v2)
    {
        std::cout << v << ", ";
    }
    std::cout << "\n" << " v2.size=" << v2.size() << " v2.capacity=" << v2.capacity() << endl;
 
    std::cout << "after reserve to 12" << endl;
    v1.reserve(12); //size-內容不變,capacity()可能會變化
    for (auto &v : v2)
    {
        std::cout << v << ", ";
    }
    std::cout << "\n" << " v2.size=" << v2.size() << " v2.capacity=" << v2.capacity() << endl;
 
    return 0;
}
3、resize()和reserve()區別
void resize(size_type n, value_type val = value_type());

- 如果n<當前容器的size,則將元素減少到前n個,移除多余的元素(并銷毀)
- 如果n>當前容器的size,則在容器中追加元素,如果val指定了,則追加的元素為val的拷貝,否則,默認初始化
- 如果n>當前容器容量,內存會自動重新分配


void reserve(size_type n)

- 如果n>容器的當前capacity,該函數會使得容器重新分配內存使capacity達到n
- 任何其他情況,該函數調用不會導致內存重新分配,并且容器的capacity不會改變
- 該函數不會影響向量的size而且不會改變任何元素

1、vector的reserve增加了vector的capacity,但是它的size沒有改變!而resize改變了vector的capacity同時也增加了它的size!

2、reserve是容器預留空間,但在空間內不真正創建元素對象,所以在沒有添加新的對象之前,不能引用容器內的元素。加入新的元素時,要調用push_back()/insert()函數。

3、resize是改變容器的大小,且在創建對象,因此,調用這個函數之后,就可以引用容器內的對象了,因此當加入新的元素時,用operator[]操作符,或者用迭代器來引用元素對象。此時再調用push_back()函數,是加在這個新的空間后面的。

4、兩個函數的參數形式也有區別的,reserve函數之后一個參數,即需要預留的容器的空間;resize函數可以有兩個參數,第一個參數是容器新的大小,第二個參數是要加入容器中的新元素,如果這個參數被省略,那么就調用元素對象的默認構造函數。

————————————————


      




                        

             


                        


                        

                       

原文鏈接:https://blog.csdn.net/JMW1407/article/details/108785448


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關鍵詞: vector

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