詳解vector的reserve函數

一、概述

在C++的STL中，vector是一種很常用的容器，它可以存放任意類型的數據，並且可以動態增加或減少元素個數。其中，reserve函數是vector的一個重要函數，它可以為vector分配一定的空間，以減少vector在動態增加元素時的內存重新分配操作，從而提高程序的效率。

二、reserve函數的語法

void reserve(size_type n);

其中，n是要為vector分配的空間大小，size_type是一個無符號整形，通常被定義為std::vector<T>::size_type。

三、reserve函數的作用

reserve函數可以為vector分配一定的空間，但並不改變vector的元素個數。當向vector中添加元素時，如果添加後的元素個數超過了當前的空間大小，則會觸發重新分配內存的操作，這個操作會使程序效率變低。

而如果在添加元素前調用reserve()函數，可以使vector預留指定數量的空間，使得添加元素時不會觸發重新分配內存的操作，從而提高程序的效率。

四、使用reserve函數的注意事項

1、調用reserve函數並不會改變vector的元素個數，它只會改變vector的內存分配大小。

2、reserve函數傳入的參數n應該大於當前vector所佔的空間大小，否則reserve函數將不會起到任何作用。

3、reserve函數並不會初始化新分配空間中的值。因此，在使用reserve()函數之後，再對vector進行訪問可能會導致未定義的行為。

4、如果在reserve()函數之後並沒有從尾部添加新的元素，進行resize()或push_back()操作時會導致空間浪費。

五、reserve函數的示例代碼

#include <iostream>
#include <vector>

int main()
{
  std::vector<int> vec;
  std::cout << "當前vector的size為：" << vec.size() << std::endl;
  vec.reserve(10);
  std::cout << "使用reserve(10)函數後，vector的capacity為：" << vec.capacity() << std::endl;
  
  for (int i = 0; i < 10; i++)
  {
    vec.push_back(i);
    std::cout << "當前vector的size為：" << vec.size() << ", capacity為：" << vec.capacity() << std::endl;
  }
  
  return 0;
}

運行結果：

當前vector的size為：0
使用reserve(10)函數後，vector的capacity為：10
當前vector的size為：1, capacity為：10
當前vector的size為：2, capacity為：10
當前vector的size為：3, capacity為：10
當前vector的size為：4, capacity為：10
當前vector的size為：5, capacity為：10
當前vector的size為：6, capacity為：10
當前vector的size為：7, capacity為：10
當前vector的size為：8, capacity為：10
當前vector的size為：9, capacity為：10
當前vector的size為：10, capacity為：10

可以看到，在使用reserve()函數之後，當向vector插入元素時，並沒有觸發重新分配內存的操作。

六、總結

reserve函數是vector容器的一個重要函數，它可以為vector分配指定的空間大小，以減少添加元素時的內存重新分配操作，提高程序的效率。但需要注意的是，reserve()函數並不會改變vector的元素個數，並且在使用reserve()函數後並沒有從尾部添加新的元素，進行resize()或push_back()操作時會導致空間浪費。因此，在使用reserve()函數時需要謹慎使用。