很多初學(xué)者分不清楚 vector 容器的容量（capacity）和大小（size）之間的區(qū)別，甚至有人認(rèn)為它們表達(dá)的是一個(gè)意思。本節(jié)將對(duì) vector 容量和大小各自的含義做一個(gè)詳細(xì)的介紹。

vector 容器的容量（用 capacity 表示），指的是在不分配更多內(nèi)存的情況下，容器可以保存的最多元素個(gè)數(shù)；而 vector 容器的大小（用 size 表示），指的是它實(shí)際所包含的元素個(gè)數(shù)。

對(duì)于一個(gè) vector 對(duì)象來(lái)說(shuō)，通過(guò)該模板類提供的 capacity() 成員函數(shù)，可以獲得當(dāng)前容器的容量；通過(guò) size() 成員函數(shù)，可以獲得容器當(dāng)前的大小。例如：

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int main()
{
    std::vector<int>value{ 2,3,5,7,11,13,17,19,23,29,31,37,41,43,47 };
    value.reserve(20);
    cout << "value 容量是：" << value.capacity() << endl;
    cout << "value 大小是：" << value.size() << endl;
    return 0;
}

程序輸出結(jié)果為：

value 容量是：20
value 大小是：15

結(jié)合該程序的輸出結(jié)果，圖 1 可以更好的說(shuō)明 vector 容器容量和大小之間的關(guān)系。

圖 1 vector 容量和大小的區(qū)別

顯然，vector 容器的大小不能超出它的容量，在大小等于容量的基礎(chǔ)上，只要增加一個(gè)元素，就必須分配更多的內(nèi)存。注意，這里的“更多”并不是 1 個(gè)。換句話說(shuō)，當(dāng) vector 容器的大小和容量相等時(shí)，如果再向其添加（或者插入）一個(gè)元素，vector 往往會(huì)申請(qǐng)多個(gè)存儲(chǔ)空間，而不僅僅只申請(qǐng) 1 個(gè)。

一旦 vector 容器的內(nèi)存被重新分配，則和 vector 容器中元素相關(guān)的所有引用、指針以及迭代器，都可能會(huì)失效，最穩(wěn)妥的方法就是重新生成。

舉個(gè)例子：

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int main()
{
    vector<int>value{ 2,3,5,7,11,13,17,19,23,29,31,37,41,43,47 };
    cout << "value 容量是：" << value.capacity() << endl;
    cout << "value 大小是：" << value.size() << endl;
    printf("value首地址：%p\n", value.data());
    value.push_back(53);
    cout << "value 容量是(2)：" << value.capacity() << endl;
    cout << "value 大小是(2)：" << value.size() << endl;
    printf("value首地址： %p", value.data());
    return 0;
}

運(yùn)行結(jié)果為：

value 容量是：15
value 大小是：15
value首地址：01254D40
value 容量是(2)：22
value 大小是(2)：16
value首地址： 01254E80

可以看到，向“已滿”的 vector 容器再添加一個(gè)元素，整個(gè) value 容器的存儲(chǔ)位置發(fā)生了改變，同時(shí) vector 會(huì)一次性申請(qǐng)多個(gè)存儲(chǔ)空間（具體多少，取決于底層算法的實(shí)現(xiàn)）。這樣做的好處是，可以很大程度上減少 vector 申請(qǐng)空間的次數(shù)，當(dāng)后續(xù)再添加元素時(shí)，就可以節(jié)省申請(qǐng)空間耗費(fèi)的時(shí)間。

因此，對(duì)于 vector 容器而言，當(dāng)增加新的元素時(shí)，有可能很快完成（即直接存在預(yù)留空間中）；也有可能會(huì)慢一些（擴(kuò)容之后再放新元素）。

修改vector容器的容量和大小

另外，通過(guò)前面的學(xué)習(xí)我們知道，可以調(diào)用 reserve() 成員函數(shù)來(lái)增加容器的容量（但并不會(huì)改變存儲(chǔ)元素的個(gè)數(shù)）；而通過(guò)調(diào)用成員函數(shù) resize() 可以改變?nèi)萜鞯拇笮?，并且該函?shù)也可能會(huì)導(dǎo)致 vector 容器容量的增加。比如說(shuō)：

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int main()
{
    vector<int>value{ 2,3,5,7,11,13,17,19,23,29,31,37,41,43,47 };
    cout << "value 容量是：" << value.capacity() << endl;
    cout << "value 大小是：" << value.size() << endl;
    value.reserve(20);
    cout << "value 容量是(2)：" << value.capacity() << endl;
    cout << "value 大小是(2)：" << value.size() << endl;
    //將元素個(gè)數(shù)改變?yōu)?21 個(gè)，所以會(huì)增加 6 個(gè)默認(rèn)初始化的元素
    value.resize(21);
    //將元素個(gè)數(shù)改變?yōu)?21 個(gè)，新增加的 6 個(gè)元素默認(rèn)值為 99。
    //value.resize(21,99);
    //當(dāng)需要減小容器的大小時(shí)，會(huì)移除多余的元素。
    //value.resize(20);
    cout << "value 容量是(3)：" << value.capacity() << endl;
    cout << "value 大小是(3)：" << value.size() << endl;
    return 0;
}

運(yùn)行結(jié)果為：

value 容量是：15
value 大小是：15
value 容量是(2)：20
value 大小是(2)：15
value 容量是(3)：30
value 大小是(3)：21

程序中給出了關(guān)于 resize() 成員函數(shù)的 3 種不同的用法，有興趣的讀者可自行查看不同用法的運(yùn)行結(jié)果。

可以看到，僅通過(guò) reserve() 成員函數(shù)增加 value 容器的容量，其大小并沒(méi)有改變；但通過(guò) resize() 成員函數(shù)改變 value 容器的大小，它的容量可能會(huì)發(fā)生改變。另外需要注意的是，通過(guò) resize() 成員函數(shù)減少容器的大?。ǘ嘤嗟脑貢?huì)直接被刪除），不會(huì)影響容器的容量。

vector容器容量和大小的數(shù)據(jù)類型

在實(shí)際場(chǎng)景中，我們可能需要將容器的容量和大小保存在變量中，要知道 vector<T> 對(duì)象的容量和大小類型都是 vector<T>::size_type 類型。因此，當(dāng)定義一個(gè)變量去保存這些值時(shí)，可以如下所示：

vector<int>::size_type cap = value.capacity();
vector<int>::size_type size = value.size();

size_type 類型是定義在由 vector 類模板生成的 vecotr 類中的，它表示的真實(shí)類型和操作系統(tǒng)有關(guān)，在 32 位架構(gòu)下普遍表示的是 unsigned int 類型，而在 64 位架構(gòu)下普通表示 unsigned long 類型。

當(dāng)然，我們還可以使用 auto 關(guān)鍵字代替 vector<int>::size_type，比如：

auto cap = value.capacity();
auto size = value.size();

到此這篇關(guān)于詳解C++ STL vector容量(capacity)和大小(size)的區(qū)別的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C++ STL vector容量和大小內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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