std::vector::resize() 与 std::vector::reserve()

Posted 2023-02-21

【中文标题】std::vector::resize() 与 std::vector::reserve()

【英文标题】：std::vector::resize() vs. std::vector::reserve()

【发布时间】：2012-10-23 11:19:35

【问题描述】：

this post 的 cmets 部分有一个关于使用 std::vector::reserve() 与 std::vector::resize() 的线程。

这是原始代码：

void MyClass::my_method()

    my_member.reserve(n_dim);
    for(int k = 0 ; k < n_dim ; k++ )
         my_member[k] = k ;

我认为在vector中写元素，正确的做法是调用std::vector::resize()，而不是std::vector::reserve()。

事实上，以下测试代码在 VS2010 SP1 的调试版本中“崩溃”：

#include <vector>

using namespace std;

int main()

    vector<int> v;
    v.reserve(10);
    v[5] = 2;

    return 0;

我是对的还是错的？ VS2010 SP1是对还是错？

【问题讨论】：

解释可能就像“我错了”一样简单：D

我将此标记为“过于本地化”，因为@LuchianGrigore 很少出错

@Default 将“很少出错”读作“快速纠正错误”:)

原帖中的代码已更新为正确使用resize()，疑虑解除。版主：如果这个问题“过于本地化”，请随时删除，如果您认为它将来可能对其他人有帮助，请保留它。

当我将项目从 vc6 迁移到 vs2013 时，这个问题实际上消除了我的疑虑。谢谢 :))

【参考方案1】：

有两种不同的方法是有原因的：

std::vector::reserve 将分配内存，但不会调整向量的大小，它的逻辑大小与以前相同。

std::vector::resize 实际上会修改向量的大小，并将使用处于默认状态的对象填充任何空间。如果它们是整数，它们都将为零。

保留后，在您的情况下，您将需要大量 push_backs 才能写入元素 5。 如果您不想这样做，那么在您的情况下，您应该使用调整大小。

关于保留的一件事：如果您随后使用 push_back 添加元素，直到达到您保留的容量，任何现有的引用、迭代器或指向向量中数据的指针都将保持有效。因此，如果我保留 1000 并且我的大小为 5，则 &vec[4] 将保持不变，直到向量具有 1000 个元素。之后，我可以调用push_back()，它会工作，但之前存储的&vec[4]的指针可能不再有效。

【讨论】：

所以，对于空向量，即vec，保留vec[1]后会以段错误结束。

vec[1] 将是未定义的行为。

std::vector::reserve 会阻止在push_back 上偶尔复制整个数组吗？

这仅适用于 C++11 还是特定的 std 实现？看起来保留和使用 [] 访问的代码可以正常工作吗？ godbolt.org/z/MhgFdZ

@Steve_Corrin 未定义的行为未定义。它似乎可以工作。它仍然是无效代码。不允许对容器的 < size() 中不存在的元素进行索引。根据语言的定义，它们在那里不存在。如果您的编译器决定不启动核弹，而只是按照您希望的方式戳/窥视 RAM，那就祝您好运了。或者运气不好，我猜；理想情况下，我们可以捕获所有程序员都会做的所有无效事情，但是 祝你好运 永远做到这一点！

【参考方案2】：

这取决于你想做什么。 reserve不添加任何 vector 的元素；它只会改变capacity()，它 保证 adding 元素不会重新分配（例如 使迭代器无效）。 resize 立即添加元素。如果你想 要稍后添加元素（insert()、push_back()），请使用reserve。如果你 以后想要访问元素（使用[] 或at()），使用resize。所以 你是MyClass::my_method 可以是：

void MyClass::my_method()

    my_member.clear();
    my_member.reserve( n_dim );
    for ( int k = 0; k < n_dim; ++ k ) 
        my_member.push_back( k );
    

或

void MyClass::my_method()

    my_member.resize( n_dim );
    for ( int k = 0; k < n_dim; ++ k ) 
        my_member[k] = k;
    

您选择哪个是品味问题，但您引用的代码是 明显不正确。

【参考方案3】：

可能应该讨论一下何时调用这两种方法的数字小于向量的当前大小。

使用小于容量的数字调用reserve()不会影响大小或容量。

使用小于当前大小的数字调用resize()，容器将减小到该大小，从而有效地破坏多余的元素。

总而言之，resize() 会释放内存，而reserve() 不会。

【讨论】：

调整大小从不释放内存。当大小变小时，会调用析构函数，但会保留内存（容量不会改变）。

【参考方案4】：

是的，你是对的，Luchian 只是打错了字，可能是因为喝咖啡太少而没有意识到自己的错误。

【参考方案5】：

resize 实际上改变了向量中元素的数量，如果调整大小导致向量增长，则默认构造新项目。

vector<int> v;
v.resize(10);
auto size = v.size();

在这种情况下，大小为 10。

另一方面，reserve 仅请求将内部缓冲区增长到指定大小，但不会更改数组的“大小”，仅更改其缓冲区大小。

vector<int> v;
v.reserve(10);
auto size = v.size();

在这种情况下，大小仍然是 0。

所以要回答您的问题，是的，您是对的，即使您保留了足够的空间，您仍然使用索引运算符访问未初始化的内存。使用 int 并不是那么糟糕，但在类向量的情况下，您将访问尚未构造的对象。

设置为调试模式的编译器的边界检查显然会被这种行为混淆，这可能是您遇到崩溃的原因。