c++ vector的扩容机制

1、当向vector push_back一个元素时，如果此时元素个数超过了vector的容量，会触发扩容

2、扩容的过程是：开辟新空间->拷贝旧空间的元素->释放旧空间

3、扩容过程中开辟新空间的大小影响着往vector插入元素的效率：

• 如果新空间大小为旧空间大小+1，也就是边插入边扩容，这样每一次插入都要进行拷贝，时间复杂度为O(n)，效率非常低下
• 如果新空间大小为旧空间大小+k，那么push_back一个元素的平均时间复杂度还是为O(n)。计算如下：

•  如果新空间大小为旧空间大小的m倍，那么push_back一个元素的平均时间复杂度为O(1)，效率得到大大提升。计算如下：

•  一般m取1.5或2。取1.5的时候每次扩容时可以重用之前释放的内存，而取2的时候扩容时不能重用之前释放的内存，解释如下：

• 为什么m不取3或4或者更大呢？因为如果倍数超过2倍(包含2倍)方式扩容会存在：①空间浪费可能会比较高，比如：扩容后申请了64个空间，但只存了33个元素，有接近一半的空间没有使用。②无法使用到前面已释放的内存。

4、总结

• vector在push_back以成倍增长可以在均摊后达到O(1)的事件复杂度，相对于增长指定大小的O(n)时间复杂度更好。
• 为了防止申请内存的浪费，现在使用较多的有2倍与1.5倍的增长方式，而1.5倍的增长方式可以更好的实现对内存的重复利用。

5、vector的size()、capacity()、resize()和reserve()

size返回vector中元素个数

capacity返回vector的容量（capacity>=size）

resize修改size大小，如果resize指定的大小n小于当前size，将多出来的元素删去；如果n大于size小于当前capacity，将会插入n-size个默认元素值；如果n大于capacity，会扩容使capacity=size=n

reserve修改capacity大小，如果指定大小n小于等于当前capacity，什么都不做；如果n大于capacity，将扩容到n

6、参考

面试题：C++vector的动态扩容，为何是1.5倍或者是2倍_vector扩容_森明帮大于黑虎帮的博客-CSDN博客

STL之vector扩容机制_萝卜说菜的博客-CSDN博客