什么时候std :: vector重新分配它的内存数组？

Question

我找不到任何可以给出明确答案的东西。 我很好奇，如果std :: vector只在绝对必须时重新分配其内部数组，或者它会在预期中提前重新分配（可以这么说）。

例如：

std::vector<int> myVector;
for (int i = 0; i < 1000; ++i) myVector.push_back(i);

cout << myVector.size() << '\n'      // Gives 1000 as expected
     << myVector.capacity() << endl; // Gives 1024 which makes sense

如果我继续添加元素，是否有可能我添加的下24个项目中的一个会改变容量，或者只有在我放入第25个项目后它才会重新分配？

注意：

我在Linux下使用gcc 4.4.3进行了测试，但似乎重新分配是“按需”完成的，但我很好奇我是不是很幸运，或者有什么东西说明这是预期的行为。

Answer 1

从C ++标准23.2.4.2开始：

size_type capacity() const;

返回：向量可以容纳的元素总数，无需重新分配。

也来自标准

注意：重新分配使引用序列中元素的所有引用，指针和迭代器无效。 保证在调用reserve（）之后发生的插入期间不会发生重新分配 ，直到插入使向量的大小大于最近调用reserve（）时指定的大小为止。

所以，是的，你可以肯定。

编辑：正如@Bo Persson所说，有一个问题。 如果我们从不调用reserve()标准也没有说什么。 但是在实践中它运行良好，因为如果你调用reserve，没有实现会记住。 我相信这是错误。 正如@Martin在C ++ 0x草案中的回答中提到的那样，它得到了纠正。

Answer 2

从标准：n3092：草案C ++ 0x

23.3.6.2载体容量[载体容量]

void reserve（size_type n）;
2效果：一种指令，通知向量计划的大小更改，以便它可以相应地管理存储分配。 在reserve（）之后，如果重新分配，capacity（）大于或等于reserve的参数; 并且等于capacity（）的先前值。 当且仅当当前容量小于reserve（）的参数时，才会发生重新分配 。 如果除了非CopyConstructible类型的移动构造函数之外抛出异常，则没有效果。

23.3.6.4向量修饰符[vector.modifiers]
备注： 如果新大小大于旧容量，则会导致重新分配 。 如果没有重新分配，插入点之前的所有迭代器和引用仍然有效。 如果除了复制构造函数之外抛出异常，移动构造函数，赋值运算符或T的移动赋值运算符，或者通过任何InputIterator操作都没有效果。 如果非CopyConstructible T的移动构造函数抛出异常，则不指定效果。

Answer 3

如果你看一下cplusplus.com上的 push_back文档，它说：

这有效地将向量大小增加1，如果向量大小等于调用之前的向量容量，则导致内部分配存储的重新分配。 重新分配使以前获得的所有迭代器，引用和指针无效。

所以我非常怀疑在此之前尺寸会发生变化，但你可以随时测试它。 至少在我的平台上，尺寸如上所述变化：

size vs capacity
1020 vs 1024
1021 vs 1024
1022 vs 1024
1023 vs 1024
1024 vs 1024
1025 vs 2048

Answer 4

来自cplusplus.com ：

但是矢量也有容量，它决定了它们分配的存储空间量，并且可以等于或大于实际大小。 不使用分配的额外存储量，但保留用于在其增长的情况下使用的向量。 这样，向量不必在每次增长时重新分配存储，而是仅在这个额外空间耗尽并且插入新元素时（这应该仅在与其大小相关的对数频率中发生）。

Answer 5

std :: vector将根据需求增加的容量重新分配自身 - 即当超过当前容量时（当size() == capacity() ）。

将添加多少容量取决于实现：通常new_capacity = old_capacity * factor ，其中factor从1.5到2（理论上理想等于Golden部分 ）。 这样做是为了将新元素推回到向量中将具有分摊的恒定时间。

Answer 6

该标准保证哪些调用不会使迭代器失效。 从技术上讲， std::vector可以通过仅执行不需要将数据复制到新位置的调整大小来符合标准，即不会使迭代器无效。 不过，我怀疑是否有人这样做。

因此，在调用reserve()或resize()或任何其他被记录为使迭代器无效的调用时会发生resize() 。

Answer 7

http://www.sgi.com/tech/stl/Vector.html声明

如果向量中插入了多个capacity（） - size（）元素，则会自动重新分配内存。 重新分配不会更改size（），也不会更改向量的任何元素的值。 但是，它会增加capacity（），并且会使指向向量的任何迭代器无效[5]。

Answer 8

我发现这些笔记很有帮助：

http://www.sgi.com/tech/stl/Vector.html#2

http://www.sgi.com/tech/stl/FAQ.html （为什么向量在执行重新分配时会将其存储扩展两倍？）

但是，这是SGI STL，找不到g ++文档。