vector::resize 增加了多少容量？答案

【问题标题】：By how much does vector::resize increase capacity?vector::resize 增加了多少容量？
【发布时间】：2011-12-22 12:46:11
【问题描述】：

据我所知，当 vector::resize 需要增加时，C++ 标准并没有具体说明如何增加矢量容量。但是有“典型”的实现吗？

具体来说：我不知道我的向量需要多大。此外，元素以随机顺序出现。所以对于每个元素我都有这个：

if ( index >= vector.size() ) {
    vector.resize ( index + 1 );
}
vector.at ( index ) = element;

如果元素以递增的索引顺序出现，每次调用 resize 时向量容量是否会增加 1（在典型实现中）？我希望不会……

【问题讨论】：

Standard container re-allocation multipliers across popular toolchains 的可能重复项
@TomalakGeret'kal：这是一个不同的问题。重复的resize()s 没有保证的渐近线。
@KerrekSB：这完全是同一个问题。 “我的容器在实施中的容量会增加多少？”
@TomalakGeret'kal：不完全是：这个问题涉及push_back，并且push_back 具有强制性的复杂性保证（即摊销常数）——这反过来又迫使实现以几何方式增长存储。没有类似的要求会影响resize() 的情况。
@TomalakGeret'kal：我不确定 - 问题要求“实际乘数”，但我的意思是 resize() 和任何“乘数”之间没有联系，因为没有要求resize() 引起的分配遵循任何特定的方案。那是不同的背景，不是吗？

标签： c++ resize stdvector capacity

【解决方案1】：

该标准不保证重复调用resize() 的渐近性。容器将简单地将容量增加到所需的目标大小是完全可行的。事实上，这可能是resize() 的大多数标准用例中的理想行为（即最不浪费的行为）（例如，它只使用一次）。

如果您担心，只需实现自己的几何增长：

if (index + 1 > v.size()
{
    if (v.capacity() < index + 1)
    {
        v.reserve(2 * (index + 1));   // I had 2 * capacity() here first, but
                                      // I think this version is better
    }
    v.resize(index + 1);
}

【讨论】：

并且，在插入所有项目后，OP 可以再次缩小向量以节省内存，如果这是一个问题的话。
@arne: Not guaranteed.
@TomalakGeret'kal：v.resize(v.size()) 呢？我怀疑它不能保证减小尺寸，但它可以。
我认为您几乎保证没有人会缩小尺寸，除了shrink_to_fit() 可能的例外，不是吗？
@TomalakGeret'kal：好的，我明白了。对于内存密集型应用程序，这绝对是需要牢记的事情......

【解决方案2】：

正如您所提到的，resize 的作用完全取决于您的实现（并且可能在同一实现的不同版本之间发生变化）。

在兼容的实现中，push_back 每次必须增加容量时都会导致容量翻倍，这与一系列push_back 的摊销复杂性有关。如果每次将容量增加1，则N添加的复杂度将是O(N^2)，而如果push_back每次将容量增加一倍，同一系列添加的复杂度将仅为O(N) - 很重要。

至于您的问题 - 如果您事先知道最大 index，只需预先分配。否则，我认为您最好使用std::map：

map<int, T> M;
for (...) {
  M[index] = element;
}

这对于N 添加将具有复杂性O(N log N)，但不会在没有相应element 的索引上浪费内存。

【讨论】：

注意容量不必加倍，任何严格大于1的常数都可以。
除非你的 stroed 对象相当大，否则 map 会浪费更多的内存（每个 map 条目都有几个指针的开销，然后加上分配器的开销）。