resize 和 reserve 的区别

在 C++ 的标准模板库（STL）中，特别是在如 std::vector 这样的动态数组容器中，resize 和 reserve 是两个用于调整容器大小的重要函数，但它们的用途和行为有显著的不同。

`resize`

resize 函数改变容器中元素的数量。如果新的大小大于当前大小，将添加新的元素。如果新的大小小于当前大小，多余的元素将被删除。

增加大小：新添加的元素会被初始化（如果提供了初始化值，则使用该值，否则使用默认构造）。
减少大小：超出新大小的元素会被销毁。

示例：使用 `resize`

#include <iostream>
#include <vector>

int main() {
    std::vector<int> vec = {1, 2, 3};

    // 增加 vec 的大小到 5
    vec.resize(5); // 新增元素初始化为 0

    for (int i : vec) {
        std::cout << i << " "; // 输出: 1 2 3 0 0
    }
    std::cout << std::endl;

    // 减少 vec 的大小到 2
    vec.resize(2);

    for (int i : vec) {
        std::cout << i << " "; // 输出: 1 2
    }
    std::cout << std::endl;

    return 0;
}

`reserve`

reserve 函数用于改变容器的容量，即容器可以在重新分配之前保存多少元素。这个函数不改变容器中元素的数量，而是预分配足够的内存空间以容纳指定数量的元素。

避免重新分配：当你知道将要在容器中添加许多元素时，使用 reserve 可以减少多次内存分配。
不影响容器大小：它不会改变容器中元素的数量。

示例：使用 `reserve`

#include <iostream>
#include <vector>

int main() {
    std::vector<int> vec;

    // 预分配空间以容纳至少 5 个元素
    vec.reserve(5);

    std::cout << "Capacity: " << vec.capacity() << std::endl; // 输出: 5

    // 添加三个元素
    vec.push_back(1);
    vec.push_back(2);
    vec.push_back(3);

    std::cout << "Size: " << vec.size() << std::endl; // 输出: 3
    std::cout << "Capacity: " << vec.capacity() << std::endl; // 输出: 5

    return 0;
}

区别

现在来看resize和reserve的区别：

resize既分配了空间，也创建了对象，而reserve表示容器预留空间，但并不真正创建对象，需要通过insert()或push_back()等操作来创建对象。
resize既修改了capacity大小，也修改了size大小；而reserve只修改了capacity大小，不修改size大小。capacity 指容器能够容纳的最大元素个数，size 指容器中实际的元素个数。
形参个数不同：resize带两个参数，一个表示容器大小，一个表示初始值（默认为0）；reserve只带一个参数，表示容器预留的大小。

具体例子代码：

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

int main() {
    vector<int> a;
    cout << "initial capacity: " << a.capacity() << endl;
    cout << "initial size: " << a.size() << endl;

    // 使用resize改变capacity和size
    a.resize(20);
    cout << "resize capacity: " << a.capacity() << endl;
    cout << "resize size: " << a.size() << endl;

    vector<int> b;
    // 使用reserve改变capacity，但不改变size
    b.reserve(100);
    cout << "reserve capacity: " << b.capacity() << endl;
    cout << "reserve size: " << b.size() << endl;

    return 0;
}

运行结果：

initial capacity: 0
initial size: 0
resize capacity: 20
resize size: 20
reserve capacity: 100
reserve size: 0

注意：如果resize或reserve的参数n大于当前的vector的容量，会引起自动内存分配，导致已有的指针、引用和迭代器失效，并且内存的重新配置可能耗费较多时间。

使用场景

resize 和 reserve 在C++ STL中用于管理动态数组大小，它们有不同的使用场景：

resize 的使用场景：
- 当你想要改变数组的大小，并且需要初始化或清除元素时，可以使用 resize。
- 例如，当你需要确保数组的大小达到某个值，并希望用默认值或特定值填充数组时，可以使用 resize。
```
std::vector<int> myVector;
myVector.resize(10); // 将数组大小改为10，并用默认值填充
```
reserve 的使用场景：
- 当你预先知道数组可能达到的最大大小时，可以使用 reserve 来预留空间，以避免多次重新分配内存。
- 例如，在循环中逐步添加元素，但你知道循环结束后数组的最终大小，可以使用 reserve 避免多次动态分配。
```
std::vector<int> myVector;
myVector.reserve(100); // 预留至少能容纳100个元素的空间
for (int i = 0; i < 100; ++i) {
    myVector.push_back(i);
}
```

总的来说，resize 用于改变数组大小并初始化/清除元素，而 reserve 用于在预先知道最大可能大小的情况下避免多次内存重新分配。选择使用哪个函数取决于你的需求和对数组操作的具体要求。

总结

resize 改变容器中元素的数量，可以增加或减少容器的大小。
reserve 改变容器可以容纳元素的数量（容量），但不改变当前元素的数量。它用于优化内存分配，避免在添加新元素时重复分配内存。

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