std::vector::reserve 是如何运作的？

Question

我了解 .reserve() 为矢量保留内存，但实际上并未修改其大小。但这是如何实施的呢？你怎么能只保留内存而不分配它？

编辑： 我特别询问如何在不分配内存的情况下保留内存，而不是 std::vector 通常如何工作

Answer 1

vector::reserve 确实分配内存，所以你关于保留内存而不分配的问题是不正确的。关键是可以在不改变向量大小的情况下保留内存。基本上一个向量有两个大小，它的大小和它的容量。 reserve 分配内存并更改容量，但不更改大小。

在任何给定时间，以下内容都是正确的 0 <= size <= capacity。容量反映了分配的内存量，大小反映了内存中构造元素的数量。

Answer 2

你误解了一件主要的事情：std::vector::reserve实际上是在分配内存。

假设我们创建了一个自定义 Allocator，例如：

template <typename T>
struct Allocator
{
    using value_type = T;

    Allocator() = default;
 
    T* allocate( std::size_t N )
    {
        N *= sizeof( T );
        std::cout << "Allocation " << N << " bytes" << std::endl;
        return static_cast< T* >( ::operator new( N ) );
    }
 
    void deallocate( T *ptr, std::size_t N ) 
    {
        std::cout << "Deallocation " << (N * sizeof * ptr) << " bytes" << std::endl;
        ::operator delete( ptr );
    }
};

如果你这样使用它：

int main()
{
    std::vector< int, Allocator< int > > v;
    v.reserve( 100 );
}

输出将是：

Allocation 400 bytes
Deallocation 400 bytes

你可以玩它here。

Answer 3

向量的大小是它包含的元素的数量。向量的容量是它在不分配额外内存的情况下可以容纳的元素数量。 reserve 可以通过重新分配和复制元素来增加容量。这会增加容量但不会改变大小。

std::vector::reserve 是如何运作的？

How does std::vector::reserve actually work?

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