C++ 向量 push_back() 的详细信息

Question

我正在尝试调试一个程序，这样做与我对 C++ 向量 push_back() 函数的理解产生了冲突。

为了说明我的观点，我编写了以下短程序：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <cstdlib>

using std::cout;
using std::endl;
using std::vector;

class Test {
private:
  int mTestMember;
public:
  Test(int val);
  Test(const Test&);

  int GetValue() const;
};

Test::Test(int val)
{
  cout << "Constructor\n";
  mTestMember = val;
}

Test::Test(const Test& test)
{
  cout << "Copy Constructor\n";
  mTestMember = test.mTestMember;
  cout << "mTestMember: " << mTestMember << endl;
}

int main(){

  vector<Test> tests;
  tests.push_back(Test(int(5)));
  cout<< endl;
  tests.push_back(Test(int(6)));
  cout << endl;
  tests.push_back(Test(int(7)));

  return(0);
}

如果我编译并运行，我会得到以下输出：

Constructor
Copy Constructor
mTestMember: 5

Constructor
Copy Constructor
mTestMember: 6
Copy Constructor
mTestMember: 5

Constructor
Copy Constructor
mTestMember: 7
Copy Constructor
mTestMember: 5
Copy Constructor
mTestMember: 6

看起来，在 push_back() 函数的过程中，执行了作为参数传递给 push_back() 函数（我已经知道）的对象的副本，然后是其余的先前存在的元素也会从前面开始复制到新向量中。

我对流程的理解是否正确？

Answer 1

std::vector 将其元素存储在一个数组中。数组总是有固定的大小，所以如果你不断向std::vector 添加元素，它的底层数组最终会被填满。当数组已满并且您添加另一个元素（通过push_back 或另一个添加新元素的成员函数）时，它必须：

1. 创建一个新的更大的数组，
2. 将旧数组中的元素复制或移动^(*)到新数组中，
3. 将新元素插入到新数组中，然后
4. 销毁旧数组

这个过程称为重新分配。 std::vector 的正确实现应该以指数方式调整数组的大小。 Visual C++ std::vector 实现使用 1.5 倍的增长因子；其他实现可能使用不同的增长因子。

---

^{(*) C++11 增加了对移动对象的支持。}