vector的reserve和capacity的区别？

vector 的 reserve 和 capacity 是 C++ 中与内存管理相关的概念，但它们的含义和用途不同：

1. capacity（容量）

• 定义：当前 vector 已分配的内存空间能够容纳的元素总数（即无需重新分配内存时，最多能存储的元素数量）。
• 特点：
  • capacity 是自动管理的。当 size()（当前元素数量）超过 capacity 时，vector 会自动重新分配更大的内存（通常是双倍增长）。
  • capacity 永远不会小于 size()，因为 vector 必须确保所有元素都有存储空间。
  • capacity 的值可以通过 vector::capacity() 获取。

2. reserve（预留空间）

• 定义：一个成员函数，用于手动请求 vector 至少分配指定大小的内存空间。
• 特点：
  • reserve(n) 会确保 capacity() >= n，但不会改变 size()（即不会添加或删除元素）。
  • 如果请求的 n 小于当前 capacity，reserve 不会有任何操作（容量不会缩小）。
  • reserve 的典型用途是预分配内存以避免多次自动扩容（例如已知需要存储大量元素时，提前 reserve 可提升性能）。

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核心区别

特性	capacity	reserve
作用	表示当前分配的内存空间大小	手动请求至少分配指定大小的内存
是否自动调整	是（自动扩容）	否（需显式调用）
影响 size()	不影响（size 由元素数量决定）	不影响（仅改变容量，不改变元素）
缩小容量	可能（通过 shrink_to_fit()）	不支持（reserve 不减少容量）

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示例代码

#include <vector>
#include <iostream>

int main() {
    std::vector<int> vec;
    std::cout << "Initial capacity: " << vec.capacity() << std::endl; // 0

    vec.reserve(10);
    std::cout << "After reserve(10): capacity=" << vec.capacity() 
              << ", size=" << vec.size() << std::endl; // capacity=10, size=0

    vec.push_back(1);
    std::cout << "After push_back(1): capacity=" << vec.capacity() 
              << ", size=" << vec.size() << std::endl; // capacity=10, size=1

    vec.reserve(5); // 无操作（容量不会缩小）
    std::cout << "After reserve(5): capacity=" << vec.capacity() << std::endl; // 10
}

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总结

• capacity 是当前内存分配的状态，由 vector 自动管理。
• reserve 是优化手段，用于预分配内存，避免频繁扩容带来的性能损耗。