c++ deque和vector的区别是什么_c++双端队列与动态数组对比

答案：deque和vector在内存布局、插入删除效率、迭代器稳定性、随机访问性能和容量管理上存在差异。1. vector使用连续内存，deque采用分段连续结构；2. vector尾插高效但首中插慢，deque头尾插均为O(1)；3. vector扩容时迭代器全失效，deque仅局部失效；4. 两者均支持O(1)随机访问，但vector缓存更优；5. vector可预分配内存，deque不支持reserve。根据操作位置与性能需求选择合适容器。

在C++中，deque（双端队列）和 vector（动态数组）都是标准模板库（STL）提供的序列容器，用于存储可变大小的元素集合。虽然它们在使用上有很多相似之处，比如支持随机访问、自动扩容等，但在底层实现和性能特性上有显著区别。

1. 内存布局不同

vector 使用连续的内存块来存储元素，类似于动态数组。当容量不足时，会分配一块更大的连续内存，把原有数据复制过去，并释放旧内存。

deque 则采用分段连续的内存结构，由多个固定大小的缓冲区组成，这些缓冲区通过一个控制数组连接起来。它不要求所有元素存储在完全连续的内存中。

这意味着：

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• vector 的内存是真正连续的，适合缓存友好型访问；
• deque 的内存是分段连续的，能更灵活地扩展两端。

2. 插入和删除效率对比

两者在不同位置插入/删除的性能差异明显：

• vector 在尾部插入：均摊 O(1)，效率高，但可能触发重新分配；
• vector 在头部或中间插入：O(n)，需要移动大量元素；
• deque 在头部或尾部插入：O(1)，且不会使迭代器失效（除被插入位置外）；
• deque 在中间插入：仍为 O(n)，不如 vector 明显优势。

如果你需要频繁在容器前端操作，deque 更合适。

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3. 迭代器与指针稳定性

vector 在扩容时会重新分配内存，导致所有迭代器、引用和指针失效。

deque 虽然不因扩容而整体移动数据，但插入中间元素也可能使部分迭代器失效。不过在头尾插入时，只有对应端的迭代器可能失效。

从稳定性角度看，deque 在某些场景下更可靠。

4. 随机访问性能

两者都支持 O(1) 的随机访问，但由于 vector 内存完全连续，在实际运行中通常具有更好的缓存局部性，访问速度更快。

deque 的随机访问虽然也是常数时间，但因为要经过索引换算定位到具体缓冲区，有轻微开销。

5. 容量管理方式

• vector 提供 capacity() 和 reserve()，可以预分配内存减少重分配次数；
• deque 不提供 reserve()，因为它按需分配缓冲区，无需预先保留空间。

基本上就这些。选择用哪个，取决于你的使用场景：

• 如果主要在尾部操作、重视缓存性能和内存连续性，选 vector；
• 如果需要高效地在头尾插入删除，或者不能接受 vector 的偶尔大开销重分配，选 deque。

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