跨流行工具链的标准容器重新分配乘数答案

【问题标题】：Standard container re-allocation multipliers across popular toolchains跨流行工具链的标准容器重新分配乘数
【发布时间】：2025-12-03 17:10:01
【问题描述】：

std::basic_string 和 std::vector 等容器在内部容量耗尽时执行自动重新分配。该标准规定，在重新分配后，.capacity() >= .size()。

主流工具链在执行重新分配时使用了哪些实际乘数？

更新

到目前为止，我有：

Dinkumware：1.5（随 MSVS 和可能的 ICC 一起提供）

GNU libstdc++：2（随 GCC 和可能的 ICC 一起提供）

RW/Apache stdcxx：1.618（又名 φ）

STL端口：2

【问题讨论】：

标签： c++ implementation containers

【解决方案1】：

Dinkumware STL（随 Visual Studio 提供）使用 1.5 乘数，Gcc 使用 2。其余的我无法确定，但我认为这些是最常用的数字。（IIRC，我读过一次 大多数 实现使用 2）

作为旁注，您正确地将其称为乘数，因为标准要求增长（至少）是几何的。

【讨论】：

谢谢。您有机会为这些数字提供参考吗？
顺便说一句，是 Meyers（我敢肯定，还有其他人），他说“大多数实现”使用 2。重复这似乎很流行，很多人似乎认为总是如此，甚至是标准的。
@Tomalak，我在标题中手动检查了 gcc。基本上它是new_size = size + max( 1, size() );。在视觉工作室，我在 Stephan T. Lavavej 最近的 Channel9 视频中听到了它。在 GCC 中，确定新大小的向量的实际函数是 _M_check_len( size_type, const char* )，在 stl_vector.h
@David：谢谢。将保持这个问题的开放性；想看看是否有人可以从其他工具链和版本中提出更多示例。 :)
顺便说一句，从标题中获取数字并不难，只是需要进行一些检查并习惯于库中奇怪的标识符，但是像向量这样的容器的实现不应该太复杂而无法解释。（我知道这不是小事，去过那里，做过）

【解决方案2】：

旧问题的新答案。

基本原理：可以通过编程方式回答答案，并且使用在线编译器，相对容易。这是一个可以帮助您回答这个问题的程序：

#include <climits>
#include <cstddef>
#include <cstdlib>
#ifndef _MSC_VER
#   include <cxxabi.h>
#endif
#include <iostream>
#include <memory>
#include <string>
#include <typeinfo>
#include <type_traits>
#include <limits>
#include <vector>
#include <string>

template <typename T>
std::string
type_name()
{
    typedef typename std::remove_reference<T>::type TR;
    std::unique_ptr<char, void(*)(void*)> own
           (
#ifndef _MSC_VER
                abi::__cxa_demangle(typeid(TR).name(), nullptr,
                                           nullptr, nullptr),
#else
                nullptr,
#endif
                std::free
           );
    std::string r = own != nullptr ? own.get() : typeid(TR).name();
    if (std::is_const<TR>::value)
        r += " const";
    if (std::is_volatile<TR>::value)
        r += " volatile";
    if (std::is_lvalue_reference<T>::value)
        r += "&";
    else if (std::is_rvalue_reference<T>::value)
        r += "&&";
    return r;
}

template <class C>
void
test()
{
    C c;
    std::cout << type_name<C>() << ":\n";
    std::size_t c0 = c.capacity();
    std::cout << "    Initial capacity is " << c0 << '\n';
    c.resize(c0);
    for (int i = 0; i < 10; ++i)
    {
        c.push_back(typename C::value_type{});
        std::size_t c1 = c.capacity();
        if (c0 != 0)
        {
            float f = static_cast<float>(c1)/c0;
            std::cout << "    growth factor appears to be " << f << '\n';
        }
        c0 = c1;
        c.resize(c0);
    }
}

int
main()
{
    test<std::vector<int>>();
    test<std::string>();
}

大部分复杂性有点不必要，因为它只是为了让 type_name 正常工作。

libstdc++：

http://melpon.org/wandbox/permlink/njaIG2uiR2vlCLZz

似乎对向量和字符串都回答了一个实心 2。

VS：

http://webcompiler.cloudapp.net

对于向量和字符串都非常接近 1.5。

libc++

http://melpon.org/wandbox/permlink/mXshrLJHgNuvE1mD

对于向量和字符串都非常接近 2。

请注意，该程序还告诉您string 的短字符串缓冲区是什么：libstdc++ 和 VS 为 15，libc++ 为 22。

【讨论】：