C++ 标准向量 resize() 函数

Question

resize() 根据给定的大小添加/删除元素。 reserve() 保留内存空间，它不会重新分配内存。我的问题是，resize 是否也与向量容量相同，只是不会增加？

要添加，请结合：

 std::vector<X> vector;
 vector.reserve(5);
 vector.resize(5); 

有意义吗？是多余的吗？这里的目标是能够覆盖向量中的值，而无需向量分配任何额外空间。

Answer 1

来自this site：

• resize()：这使您可以将矢量的大小更改为您想要的任何大小。
  • 它将用元素填充底层缓冲区。
• reserve()：这会改变向量的容量。请注意，这不会改变向量的大小，它只是改变底层缓冲区的大小，以便在必须调整缓冲区大小之前为缓冲区的扩展提供更多空间。与调用resize() 不同，这不会改变程序的行为，只会改变性能（后续使用预留空间不会因增量预留而导致性能损失）。
  • 它不会限制缓冲区的大小。如果缓冲区空间不足，它将根据需要自动重新分配。

我的问题是调整大小是否也与 向量的容量只会不会增加？ 要添加，将以下组合：

 std::vector<X> vector;
 vector.reserve(5);
 vector.resize(5);

有意义吗？是多余的吗？

vector.reserve(5); 在这种情况下是多余的。

这里的目标是能够覆盖向量中的值而不 让向量分配任何额外的空间。

对于这个目标，这取决于您希望如何覆盖这些值。

• 如果你打算直接按索引写，那么你必须使用resize()。
• 如果你使用push_back()，那么reserve()会更好，这样你就可以避免创建X两次。

请记住，用于自动预订的算法是由实现定义的。有关性能方面的更多信息，请参阅here。

Answer 2

我不知道您从哪里获得有关 reserve 的信息，但如果您传递给它的数字大于向量的当前容量，它将重新分配，正如 capacity 函数所报告的那样。

至于resize，需要设置元素个数，如果容量不够，还需要重新分配。

至于你的代码sn-p：

std::vector<X> vector;
vector.reserve(5);
vector.resize(5);

如果您想分配尽可能少的数量以存储 5 个元素，这可能是有意义的。我这么说的原因是因为resize 可能会分配更多以期待以后更多的添加（需要明确的是，这只有在请求的大小大于容量时才会发生。resize 将永远不会导致重新分配如果请求大小 reserve 通常只是分配得足够多。允许分配更多，但我从未见过这样做的实现。

Answer 3

为了扩展@BenjaminLindley 的答案，在 GCC 中肯定存在差异。

#include <iostream>
#include <vector>

int main()
{
  std::vector<int> a, b;

  for (std::size_t i=0; i<20; ++i)
  {
    a.reserve(i); a.resize(i); // a: reserve-then-resize
    b.resize(i);               // b: resize directly
    std::cout << a.capacity() << "\t" << b.capacity() << "\n";
  }
}

输出（live demo）：

0   0
1   1
2   2
3   4
4   4
5   8
6   8
7   8
8   8
9   16
10  16
11  16
12  16
13  16
14  16
15  16
16  16
17  32
18  32
19  32

因此，至少对于 gcc，reserve-then-resize 会导致完全您要求的容量，而直接调整大小“提前计划”为预期的未来分配。

Answer 4

它们之间的主要区别在于 resize 允许您更改大小（增加或减少），而 reserve 仅保留系统的内存。调整大小通过调用默认构造函数或复制构造函数来初始化分配的内存，具体取决于所使用的调整大小的形式。

两者都可能导致内存重新分配。

Answer 5

在某些实现中，resize 几乎肯定会首先调用reserve。最近实现了std::vector 的变体，下面是std::vector::reserve 的精简和注释版本...（cmets 是为了让 OP 理解）...实际上大多数 STL 实现会稍微复杂一些比这个（用于调试目的）；但其概念大致相同。

template<typename T>
void Vector<T>::reserve(SizeType sz){
        //if only the new size is greater than current capacity
        if(sz > m_capacity){

            //allocate the new size
            T* data = static_cast<T*>(SFAllocator<T>::allocate(sz));

            //move all previous data
            for(SizeType i=0; i < m_size; i++){
                new(data+i) T(std::move(m_data[i]));  //! TODO: move if only noexcept;

                //call the destructor on the moved item
                call_destructor(m_data[i]);
            }

            //deallocate formerly used memory
            SFAllocator<T>::deallocate(m_data);

            //reassign the capacity to the new capacity
            m_capacity = sz;

            m_data = data; //reassign the data pointer
            //size remains the same
        }

下面是std::vector::resize 的精简和注释版本。正如您在下面看到的，resize 首先调用了reserve。

template<typename T>
void Vector<T>::resize(SizeType sz){
    // resize it to fit at least fit to "sz"
    reserve(sz);

    //if higher size is requested
    if(sz > m_size)
        //default construct the remainder of the new uninitialized memory
        for(SizeType i= m_size; i < sz; i++)
            new(m_data+i) T{}

    //if the container size is to get smaller
    else  
        for(SizeType i=sz; i<m_size; i++)
            call_destructor(m_data[i]);  //delete the elements at indexes above "sz"

    m_size = sz;  //change container size.
}