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c vector中的resize,reserve,size和capacity函数讲解-ag真人游戏

前言

在介绍resize(),reserve(),size()和capacity()函数之前,先简单介绍一下c 中vector的概念。

vector:顺序容器(可变大小数组)。支持快速随机访问。在尾部之外的位置插入或删除元素可能很慢。

既然vector是个容器,那么一定相关特性,如添加元素、删除元素和查询容器大小等操作。本文重点介绍vector中的resize(),reserve(),size()和capacity()函数。

基本概念

capacity

指容器在分配新的存储空间之前能存储的元素总数。

size

指当前容器所存储的元素个数

注:capacity是容器可存储的最大总数,size是当前容器存储的个数。还不理解,看我画的图(画风虽怪,但言简意赅)。

resize
既分配了空间,也创建了对象。

这里空间就是capacity,对象就是容器中的元素。

reserve
reserve()表示容器预留空间,但不是真正的创建对象,需要通过insert()或push_back()等操作创建对象。

其实size()和capacity()没有更多需要介绍的地方,大家平时coding时直接调用即可。当然size()的使用频率相当高,通常进行遍历操作时,最外层的for循环的次数即为size()。

resize和reverse

区别

reserve()只修改capacity大小,不修改size大小,
resize()既修改capacity大小,也修改size大小。

代码实例

代码解析

操作1

vector v1;
vector v2;
vector v3;
vector v4;

创建4个空容器,让我们看看此时size和capacity的情况:

cout << "v1_size: " << v1.size() << "\t vl_capacity: " << v1.capacity()<

输出结果为:

v1_size: 0 , vl_capacity: 0

v2_size: 0 , v2_capacity: 0

v3_size: 0 , v3_capacity: 0

v4_size: 0 , v4_capacity: 0

看来刚创建的空容器,size和capacity是一致的。

操作2

这里补充个很有意思的小实验。我们给空容器v2添加一个元素,观察此时的size和capacity

v2.push_back(99);
cout << "v2_size: " << v2.size() << "\t v2_capacity: " << v2.capacity() << endl;

结果:

v2_size: 1,v2_capacity: 1

哇!size和capacity同时加1了。此时size可以理解,因为当前v2中的元素个数为1。至于capacity,根据定义,capacity是不能小于size的。

这里size和capacity是相等的,但感觉怪怪的。下面继续操作:

int nums = 20;
for (int i = 0; i < nums;   i){
  
    v2.push_back(i 1);
    cout << "v2_size: " << v2.size() << "\t v2_capacity: " << v2.capacity() << endl;
}

让我们直接看结果:

v2_size: 2 , v2_capacity: 2

v2_size: 3 , v2_capacity: 3

v2_size: 4 , v2_capacity: 4

v2_size: 5 , v2_capacity: 6

v2_size: 6 , v2_capacity: 6

v2_size: 7 , v2_capacity: 9

v2_size: 8 , v2_capacity: 9

v2_size: 9 , v2_capacity: 9

v2_size: 10 , v2_capacity: 13

v2_size: 11 , v2_capacity: 13

v2_size: 12 , v2_capacity: 13

v2_size: 13 , v2_capacity: 13

v2_size: 14 , v2_capacity: 19

v2_size: 15 , v2_capacity: 19

v2_size: 16 , v2_capacity: 19

v2_size: 17 , v2_capacity: 19

v2_size: 18 , v2_capacity: 19

v2_size: 19 , v2_capacity: 19

v2_size: 20 , v2_capacity: 28

v2_size: 21 , v2_capacity: 28

看到输出结果,是不是觉得很奇怪?咦,为什么有时候capacity就比size要大了呢?

这里我们不深入探讨,只是告诉大家这么一个有意思的现象。其实也很好解释,容器是线性表,内存空间是连续的,每次添加一个新元素,系统可能会自动分配额外的存储空间。至于这个”可能”发生的频率,额外的存储空间有多大?这里就不赘述。

操作3

下面看真正涉及resize和reserve的代码:

v1.resize(100);
v2.resize(100);
v2.push_back(99);   // 添加一个元素
v3.reserve(100);
v4.reserve(100);

上述代码将v1和v2 resize到100,并且v2再新加一个元素;而将v3和v4都 reserve到100。

让我们看一下输出结果:

v1_size: 100 , vl_capacity: 100

v2_size: 101 , v2_capacity: 150

v3_size: 0 , v3_capacity: 100

v4_size: 0 , v4_capacity: 100

此时v1的size和capacity都为100,这符合resize的定义:既分配了空间,也创建了对象。这里的空间就是100,对象就是100个元素。猜猜这100个元素值是多少,比如v1[0]。默认初始化为0,即v1[0]=0。

v2比较有意思,因为比v1多加了一个元素,所以size为101,但其capacity居然是150。大家默认理解就行,毕竟是系统根据vector特性进行分配的存储空间,我们方向使用就好。

v3和v4则一致,size为0,capacity为100。这符合reserve操作的定义:reserve()表示容器预留空间,但不是真正的创建对象。所以这里的size为0,当前容器里根本没有元素。

操作4

v1.resize(200);
v2.reserve(200);
v3.reserve(200);
v4.resize(200);
cout << "v1_size: " << v1.size() << "\t vl_capacity: " << v1.capacity() << endl;
cout << "v2_size: " << v2.size() << "\t v2_capacity: " << v2.capacity() << endl;
cout << "v3_size: " << v3.size() << "\t v3_capacity: " << v3.capacity() << endl;
cout << "v4_size: " << v4.size() << "\t v4_capacity: " << v4.capacity() << endl << endl;

我们混用resize()和reserve()函数,看一下输出结果:

v1_size: 200 , vl_capacity: 200

v2_size: 101 , v2_capacity: 200

v3_size: 0 , v3_capacity: 200

v4_size: 200 , v4_capacity: 200

这里比较有意思,我们重点分析一下:

v1的size和capacity都为200,符合resize()的作用:size和capacity都改变。

v2的size为101,capacity为200,符合reserve()的作用:不改变size,但改变capacity。

v3经过两次reserve()后,size为0,capacity为200,同样符合reserve()的作用。

v4先经过一次reserve(),此时size为0,capacity为200;再经过resize()后,size和capacity都为200。

上述操作应该就能深刻体会resize()和reserve()两个函数的作用和异同了。

操作5

这里再继续举个有意思的情况:

v4.push_back(8);
cout << "v4_size: " << v4.size() << "\t v4_capacity: " << v4.capacity() << endl << endl;

输出:

v4_size: 201 , v4_capacity: 300

在给v4添加新元素之前,v4的size和capacity都为200。我们给v4添加一个元素后,size为201,capacity却已经变成300了。

可见系统给vector动态分配的存储空间,真的难以捉摸。不过我们作为使用者,其实并不需要考虑这些问题。

代码完整版

// summary: c   vector中的resize和reserve函数使用
// author:  amusi
// date:    2018-07-18
#include 
#include 
using namespace std;
int main(){
  
    vector v1;
    vector v2;
    vector v3;
    vector v4;
    cout << "v1_size: " << v1.size() << "\t vl_capacity: " << v1.capacity()<

输出结果:

总结

size():返回vector中的元素个数
capacity():返回vector能存储元素的总数
resize()操作:创建指定数量的的元素并指定vector的存储空间
reserve()操作:指定vector的元素总数

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