std::vector 和复制构造函数答案

【问题标题】：std::vector and copy constructorsstd::vector 和复制构造函数
【发布时间】：2012-11-03 23:05:26
【问题描述】：

vector<X> v;
X x;
v.push_back(x); v.push_back(x); v.push_back(x);

为什么这段代码调用类X的复制构造函数6次？（使用 g++ 4.7.2 STL）

拜托，我想准确地了解这个特殊的 STL 的底层会发生什么。

【问题讨论】：

标签： c++ gcc stl

【解决方案1】：

当您插入x 和push_back() 时，最终会重新分配内存以为新元素腾出空间。然后必须使用复制构造函数 X(const X&) 复制已插入的成员。

如果你插入

v.reserve(3);

至少在前三个push_back()s 中阻止了重新分配，因此只有三个对X(const X&) 的调用

【讨论】：

【解决方案2】：

您可以事先使用向量保留在向量中创建空间，以加快向向量添加元素的速度并阻止这种情况发生。

【讨论】：

resize 实际上会创建新对象，因此在 3 个新对象上调用默认构造函数。 push_back 将在列表末尾添加新创建的对象，他的向量中将有 6 个项目。储备是他在这里需要的。

【解决方案3】：

正确的答案是std::vector 是使用加倍数组实现的（参见：http://en.wikipedia.org/wiki/Dynamic_array），它调用了大约 2 * N 倍的复制构造函数。

例如，对于N = 100,000，它会调用复制构造函数231,071 次。正如已经指出的那样，可以通过调用v.reserve() 来减少重新分配的次数。

【讨论】：

【解决方案4】：

会发生这样的事情：

在第一次 push_back 之前，向量的容量（适合它分配的空间的元素数）为 0。所以当您执行第一次 push_back 时，它为 1 个项目分配空间并调用复制构造函数 (第一次调用）。

所以现在容量是一个，你告诉它添加另一个项目。所以它必须分配更多的空间，在这种情况下，空间用于多一个项目并将原始项目复制到新空间（第二次调用）。第二个 push_back 再次调用复制构造函数（第三次调用）。

现在您的容量为 2，并告诉它添加另一个项目。所以它必须分配更多空间并将项目复制到新空间（第 4 次和第 5 次调用）。然后第三个 push_back 再次调用复制构造函数（第 6 次调用）。

正如其他人指出的那样，您可以使用reserve，它将预先分配空间，避免重新分配的需要，从而避免调用复制构造函数。

【讨论】：