c++中vector的capacity和size的区别_vector容量与大小动态管理机制

vector的size是当前存储的元素个数，capacity是不重新分配内存时最多容纳的元素总数；size反映实际数据量，capacity体现内存分配情况；插入或删除元素会改变size，而capacity只在扩容或调用reserve/shrink_to_fit时变化；capacity通常大于等于size，且不会自动缩小；合理使用reserve可提前分配足够内存，避免频繁扩容带来的性能开销；理解二者区别有助于优化vector使用效率。

vector的size是指当前容器中实际存储的元素个数，而capacity是指容器在不重新分配内存的情况下最多能容纳的元素总数。 这两个概念虽然相关，但用途和行为完全不同。理解它们的区别对高效使用vector至关重要。

size：当前元素数量

size表示vector中已经存在的有效元素个数。调用size()函数返回这个值。它直接影响遍历范围和逻辑数据长度。

• 插入元素（如push_back）会增加size
• 删除元素（如pop_back）会减少size
• size永远不会超过capacity

capacity：已分配的存储容量

capacity是vector底层内存空间的总容量，单位与size相同（元素个数），但它反映的是内存分配情况，而非实际使用量。调用capacity()获取该值。

• 只有当size接近或达到capacity时，vector扩容才会发生
• 扩容通常以倍增方式（例如1.5或2倍）重新分配内存，并复制原有数据
• capacity可以大于size，但不会自动缩小（除非使用shrink_to_fit）

动态管理机制解析

vector为了平衡性能与内存使用，采用“预留冗余空间”的策略。当频繁插入导致空间不足时，自动扩容。

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• 初始capacity由构造方式决定，可能为0或某个小值
• 每次扩容都会触发一次内存重新分配和元素拷贝，开销较大
• 可通过reserve(n)提前设置capacity，避免多次扩容
• shrink_to_fit()可请求释放多余容量（是否生效取决于实现）

合理使用reserve可以在已知数据规模时显著提升性能。例如，在读取大量数据前调用reserve，能避免反复内存分配。

基本上就这些。掌握size和capacity的行为差异，有助于写出更高效、可控的C++代码。

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