新闻  |   论坛  |   博客  |   在线研讨会
C++ vector中resize()和reserve()区别
电子禅石 | 2024-03-29 16:52:45    阅读:3348   发布文章

1、reserve()避免多次不必要的扩容

成员方法 功能

capacity() 告诉我们当前 vector 容器总共可以容纳多少个元素。如果想知道当前 vector 

容器有多少未被使用的存储空间,可以通过 capacity()-size() 得知。注意,如果 size() 和 

capacity() 返回的值相同,则表明当前 vector 容器中没有可用存储空间了,这意味着,

下一次向 vector 容器中添加新元素,将导致 vector 容器扩容。

size() 告诉我们当前 vector 容器中已经存有多少个元素,但仅通过此方法,

无法得知 vector 容器有多少存储空间。

reserve(n) 强制 vector 容器的容量至少为 n。注意,如果 n 比当前 vector 容器的容量小,

则该方法什么也不会做;反之如果 n 比当前 vector 容器的容量大,则 vector 容器就会扩容。

————————————————


特征


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


如果n大于vector当前的容量,reserve会对vector进行扩容。

其他情况下都不会重新分配vector的存储空间

reserve是容器预留空间,但在空间内不真正创建元素对象,所以在没有添加新的对象之前,

不能引用容器内的元素。加入新的元素时,要调用push_back()/insert()函数。

reserve()函数预分配出的空间没有被初始化,所以不可访问。

也就是说

————————————————

reserve()函数和容器的capacity息息相关。

调用reserve(n)后,若容器的capacity<n,则重新分配内存空间,从而使得capacity等于n。

如果capacity>=n呢?capacity无变化。

实例说明


在main中声明了两个vector,vecInt为默认初始化,vecIntB使用capacity初始化其容量为100

。分别对vetIntA和vecIntB进行同样的操作:


①把0~99依次push_back到vector中,

②在push_back的过程中观察vector的容量capacity是否发生变化。

————————————————

#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();
	//声明vector后未使用reserve,直接进行push_back操作 
	cout << "Making vecIntA growing:" << endl;
	growPushBack(vecIntA, sz);
	
	cout << "\n========separator========\n" << endl;
	
	vector<int> vecIntB;
	sz = vecIntB.capacity();
	//声明vecIntB后用reserve来执行其容量为100 
	vecIntB.reserve(100); 
	cout << "Making vecIntB growing: " << endl;
	growPushBack(vecIntB, sz);
	
	return 0;
}

运行结果分析


如果一个vector使用默认的capacity,那么在push_back操作的时候,会根据添加元素的数量,

动态的自动分配空间,2^n递增;

如果声明vector的时候,显式的使用capacity(size_type n)来指定vector的容量,

那么在push_back的过程中(元素数量不超过n),vector不会自动分配空间。

————————————————


新的疑问:大于capacity指定之后的动态分配

如果用capacity指定了vector的容量,之后push_back的元素数量超过了指定的值,那么之后会怎么动态分配呢?

测试:只修改growPushBack方法中,push_back的次数。其余代码不做修改

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

结果说明:


使用capacity指定vector的容量为n,当push_back的元素数量大于n的时候,

会重新分配一个大小为2n的新空间,再将原有的n的元素和新的元素放入新开辟的

内存空间中。


(注:重新分配内存,并不会在原有的地址之后紧跟着分配的新的空间,

一般会重新开辟一段更大的空间,再将原来的数据和新的数据放入新的空间)


重新分配空间后内存地址的变化


测试:在调用growPushBack前后分别打印vecIntB.begin()的地址:

————————————————


                        


2、resize是改变容器的大小,且创建对象

1、resize(n) 

	调整容器的长度大小,使其能容纳n个元素。
	
	如果n小于容器的当前的size,则删除多出来的元素。
	
	否则,添加采用值初始化的元素。

2、 resize(n,t)

	多一个参数t,将所有新添加的元素初始化为t。

 

特征


resize()函数和容器的size息息相关。调用resize(n)后,容器的size即为n。

至于是否影响capacity,取决于调整后的容器的size是否大于capacity。

(1)、比原来的变小之后,后面的会被截断

(2)、比原来的变大之后,后面的会被填充新的东西,不同的编译器可能会不同。

也可以自己指定后面填充的内容

resize是改变容器的大小,且在创建对象,因此,调用这个函数之后,

就可以引用容器内的对象了,因此当加入新的元素时,用operator[]操作符,

或者用迭代器来引用元素对象。此时再调用push_back()函数,是加在这个新的空间后面的。

————————————————

#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改变为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改变为12, 后面的数据被填充了10个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-内容不变,capacity()可能会变化
    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-内容不变,capacity()可能会变化
    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()区别

void resize(size_type n, value_type val = value_type());

- 如果n<当前容器的size,则将元素减少到前n个,移除多余的元素(并销毁)
- 如果n>当前容器的size,则在容器中追加元素,如果val指定了,
则追加的元素为val的拷贝,否则,默认初始化
- 如果n>当前容器容量,内存会自动重新分配


void reserve(size_type n)

- 如果n>容器的当前capacity,该函数会使得容器重新分配内存使capacity达到n
- 任何其他情况,该函数调用不会导致内存重新分配,并且容器的capacity不会改变
- 该函数不会影响向量的size而且不会改变任何元素

1、vector的reserve增加了vector的capacity,但是它的size没有改变!

而resize改变了vector的capacity同时也增加了它的size!

2、reserve是容器预留空间,但在空间内不真正创建元素对象,

所以在没有添加新的对象之前,不能引用容器内的元素。加入新的元素时,

要调用push_back()/insert()函数。

3、resize是改变容器的大小,且在创建对象,因此,调用这个函数之后,

就可以引用容器内的对象了,因此当加入新的元素时,用operator[]操作符,

或者用迭代器来引用元素对象。此时再调用push_back()函数,是加在这个新的空间后面的。

4、两个函数的参数形式也有区别的,reserve函数之后一个参数,

即需要预留的容器的空间;resize函数可以有两个参数,第一个参数是容器新的大小,

第二个参数是要加入容器中的新元素,如果这个参数被省略,

那么就调用元素对象的默认构造函数。

————————————————


      




                        

             


                        


                        

                       

原文链接:https://blog.csdn.net/JMW1407/article/details/108785448


*博客内容为网友个人发布,仅代表博主个人观点,如有侵权请联系工作人员删除。

参与讨论
登录后参与讨论
属于自己的技术积累分享,成为嵌入式系统研发高手。
推荐文章
最近访客