std::vector::reserve 是不是重新分配内部数组？

Posted 2023-02-16

【中文标题】std::vector::reserve 是不是重新分配内部数组？

【英文标题】：Does std::vector::reserve reallocate the internal array?std::vector::reserve 是否重新分配内部数组？

【发布时间】：2012-03-04 14:36:49

【问题描述】：

我有一个函数，它接受int * 并修改传入的数组。我提前知道它将访问多少个元素。假设这是m 值。

如果我在 vector<int> 上调用 reserve(m) 然后将指针 data() 发送到函数会发生什么？

我的猜测是，如果我随后从指针访问数据，就好像它是一个数组一样，那么这样做 可能 工作，但是如果我尝试使用 @ 从向量中检索这些数据987654326@ 向量的大小不会更新，我会有问题。所以我应该只使用resize(m) 来做到这一点。

【问题讨论】：

你能给我们看一些代码而不是解释代码的作用吗？

我会说你的猜测是正确的，只需使用resize。

为什么你想这样做？

是的，使用 resize()。你为什么还要问这个，你看到 resize() 有什么缺点吗？

data() 不是std::vector（2003 标准）的一部分

【参考方案1】：

不要这样做；这是未定义的行为，根本不允许。相反，您应该执行几乎同样昂贵的resize() 操作，然后传递data() 指针。

唯一增加的成本来自内存的归零。不幸的是，没有标准库容器可以处理 未初始化 动态存储，而不是 std::unique_ptr<int[]>(new int[m])。不过，归零的成本非常小（但它在概念上可能很烦人，因为您知道您将覆盖数据）。我想在高性能环境中，您可以尝试使用唯一指针方法。 （请注意，基本类型的数组-new[] 通常完全等同于::operator new() 或malloc()）。

【参考方案2】：

正确，空向量上的reserve(m) 只是保证下一个 m push_back() 不会触发重新分配。向量的大小仍将保持为 0，并且禁止写入分配的数据。

这里调用resize(m)是正确的方法。

【参考方案3】：

void reserve ( size_type n );

只有在当前容量小于n时才重新分配内部数组。

【参考方案4】：

reserve 改变了容器的内部大小（因此capacity() 现在更大了），但数组的size 没有增长（size() 保持与调用之前相同）。因此，要直接回答您的问题，是，它使向量的capacity 至少为n，其中n 是您提供给reserve 的参数。

如果capacity 足够大（但size 更小），当您调用data() 时（或执行@ 987654333@) 并通过该指针访问数组。只要您在向量中使用 POD 类型并且在写入它们之前不读取它们，我认为这不会是未定义的行为。但是不要尝试使用类类型，因为向量的 size 之外的元素将未初始化，并且使用它们将是 UB。

这样做是没有意义的，因为当你尝试push_back 向量上的某些东西或调用resize 来实际更新大小时，它会覆盖你颠覆性地写入向量的值。只需使用resize 或使用vector(int) 构造函数来设置构造大小。

【讨论】：

它应该是未定义的。 size() 之后的那些元素不会被初始化。

@James 他说他正在使用vector<int> (POD)，所以只要他在写入值之前不读取值，他应该没问题，不是吗？

不，我们说的是未调整大小的向量。无论存储的模板类型如何，引用（读取或写入）向量末尾之外的任何元素都是未定义的。 （有效地解除对 end() + n 的引用，其中 n >= 0。）虽然它可能“有效”，但这绝对不是一个好习惯。

@James 我认为不好的做法和未定义的行为不是一回事。这是否是一种好的做法是相当明显的（不是），但我认为这不会使它成为未定义的行为。

老实说，刚刚花了最后 20 分钟浏览 C++ 标准，我不知道它是否未定义。我的直觉仍然认为它是，或者如果不是，它应该是。访问向量内存的唯一方法是通过&*，它创建一个指针，显然如果您知道内存是有效的，那么递增和取消引用该指针就不是未定义的。然而，事实上它是通过取消引用迭代器获得的指针，这里有一个略带灰色的区域：( &*begin() ) + n 不是未定义的，但&*( begin() + n ) 是（其中 n >= size() 和 n