條目十四《使用reserve來避免不必要的重新分配》

使用vector和string的插入元素的時候，我們是不用擔心記憶體問題的（只要不超過容器的max_size）。因為底層有分配子管理記憶體。在插入元素的時候，記憶體不夠會發生像realloc的過程：

1. 分配新的記憶體塊,它有容器目前容量的幾倍。在大部分實現中,vector和string的容量每次以2為因數增
   長。也就是說,當容器必須擴充套件時,它們的容量每次翻倍。
2. 把所有元素從容器的舊記憶體拷貝到它的新記憶體。
3. 銷燬舊記憶體中的物件。
4. 回收舊記憶體

先看個例子

vector<int> vec;
for(int i = 0; i < 10; i++)
{
    vec.push_back(i)
}
 

這個過程會發生最少4次重新分配記憶體的過程。再來看下一個重新分配記憶體涉及到哪些過程：

• 1.new操作-->malloc
• 2.拷貝操作
• 3.析構物件
• 4.釋放記憶體

咋一看，一兩次還可以接受，當插入的元素越來越多的時候，對效能的消耗是非常客觀的。

上面的問題還只是其中一個問題，在插入元素時，重新分配記憶體會造成迭代器、指標和引用的失效。

為了優化這兩個問題，在使用vector和string的時候，可以使用reserve函式。先引出四個關於容器大小和設定的成員函式：

• size()———————獲得容器的元素個數

• capacity()———獲得容器的容量

• resize()—————強制設定容器的元素個數（引數大於當前大小，呼叫預設建構函式建立元素填充在尾部。小於當前大小，會析構並銷燬多餘的元素）

• reserve()————強制設定容器的容量大小（引數小於現有的容量大小會忽略當前呼叫，大於會擴容。）

為了避免容器的不必要擴容而造成的消耗，在初始化容器的時候可以通過reserve()設定容器的容量大小，這樣在插入元素的是夠，只要當前的元素個數小於容量大小，都不會發生重新分配記憶體。這樣也就不會發生迭代器、指標和引用失效等問題，也就沒有多次拷貝，析構物件，釋放記憶體的現象發生。

vector<int> vec;
vec.reserve(15);
for(int i = 0; i < 10; i++)
{
    vec.push_back(i)
}
 

這個過程在reserve後插入元素不會發生重新分配記憶體過程。因為，插入的元素個數(10)小於容量的大小(15)。

可能有人說，在開始時設定過多的容量，那麼不就相當於陣列嗎？浪費了剩餘沒用到記憶體，不用擔心這個問題，我們可以等插入元素完畢的時候：

• 呼叫sesize()來修剪大小
• 使用swap()技巧。（vector