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C 中 vector 的原理resize 和 reserve 的区别是什么size 和 capacity 的区别

C++ STL面试题, C++ 中 vector 的原理?resize 和 reserve 的区别是什么?size 和 capacity 的区别?

C++ STL面试题, C++ 中 vector 的原理?resize 和 reserve 的区别是什么?size 和 capacity 的区别?

QA

Step 1

Q:: C++ 中 vector 的原理是什么?

A:: C++ 中的 vector 是一种动态数组,它能够自动调整其大小以适应插入和删除操作。vector 内部使用指针来管理其底层数组,并在需要时分配新的更大的数组,然后将旧数组中的元素复制到新数组中。

Step 2

Q:: resize 和 reserve 的区别是什么?

A:: resize() 改变 vector 的大小。如果新大小大于当前大小,则插入默认值。如果新大小小于当前大小,则移除多余的元素。reserve() 只改变 vector 的容量,但不改变其大小。它预先分配内存以避免多次重新分配。

Step 3

Q:: size 和 capacity 的区别是什么?

A:: size() 返回 vector 中当前元素的数量。capacity() 返回在不重新分配内存的情况下,vector 可以容纳的元素数量。

用途

这些问题旨在评估候选人对 C`++` STL 的理解,尤其是 vector 的内部实现和使用。这些知识对于在生产环境中编写高效且可靠的代码至关重要。了解这些概念可以帮助开发人员优化内存管理和性能,特别是在处理大量数据或需要频繁动态调整数据结构的场景中。\n

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C++ 中的其他 STL 容器如 list,map,set的原理是什么?

list 是双向链表,适合频繁插入和删除操作;map 是红黑树实现的有序关联容器,适合需要快速查找和排序的数据;set 类似于 map,但不存储键值对,只存储键。

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在什么情况下选择使用 vector 而不是其他 STL 容器?

当需要随机访问元素且插入和删除操作较少时,选择 vector。当需要频繁插入和删除操作且不需要随机访问时,选择 list。当需要快速查找和排序时,选择 map 或 set。

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如何避免 C++ 中的内存泄漏?

使用智能指针(如 std::shared_ptr 和 std::unique_ptr)来自动管理内存;避免使用 new/delete,尽量使用 STL 容器和 RAII(资源获取即初始化)模式。

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C++ 中的迭代器是什么?它们如何工作?

迭代器是指向容器元素的对象,类似于指针。它们提供了一种访问容器元素的统一接口。迭代器支持递增、解引用和比较操作。不同容器的迭代器有不同的特性,例如 vector 的迭代器是随机访问迭代器,而 list 的迭代器是双向迭代器。

C++ 基础面试题, C++ 中 vector 的原理?resize 和 reserve 的区别是什么?size 和 capacity 的区别?

QA

Step 1

Q:: C++ 中 vector 的原理是什么?

A:: C++ 中的 vector 是一个动态数组,它可以在运行时自动调整其大小以适应新元素的加入。其底层实现通常是一个连续的内存块,当容量不足时,vector 会分配一个更大的内存块,并将现有元素复制到新块中。为了优化性能,vector 会预分配比当前需要更多的内存,以减少频繁的内存分配操作。

Step 2

Q:: resize 和 reserve 的区别是什么?

A:: resize 是改变 vector 的大小,并且会对新增加的元素进行默认构造或复制构造;而 reserve 只是预留足够的空间,它不会改变 vector 的实际大小,仅仅是修改容量(capacity),以便在后续添加元素时减少不必要的内存分配操作。

Step 3

Q:: size 和 capacity 的区别是什么?

A:: size 表示当前 vector 中实际存储的元素数量,而 capacity 则表示 vector 在不需要重新分配内存的情况下可以容纳的最大元素数量。capacity 通常大于等于 size。当 size 超过 capacity 时,vector 会重新分配更大的内存以容纳更多的元素。

用途

这些问题主要考察候选人对 C`++` 中动态数组的理解和使用。在实际生产环境中,当需要使用自动管理内存的数组时(例如在处理大量数据的场景中),`vector` 是一个常用的选择。理解 `vector` 的原理和相关操作函数的性能影响(如 `resize` 和 `reserve`)对于编写高效的 C`++` 代码至关重要,特别是在需要进行频繁插入、删除操作的情况下。掌握这些概念可以帮助开发者避免性能瓶颈和内存浪费。\n

相关问题

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C++ 中 vector 的 push_back 是如何工作的?

push_back 会将一个元素添加到 vector 的末尾。如果当前容量不足以容纳新元素,则 vector 会自动扩展容量(通常是当前容量的两倍),然后将新元素添加到新的内存空间中。

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在 C++ 中什么时候应该使用 vector,什么时候应该使用 list?

vector 适合在需要随机访问和频繁遍历元素的场景下使用,因为它的元素存储在连续的内存中,能够高效地进行索引操作。list 则适用于需要频繁在中间插入或删除元素的场景,因为 list 是链表结构,插入和删除操作只需调整指针,而不需要移动大量数据。

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C++ 中的 emplace_back 与 push_back 有什么区别?

emplace_back 直接在 vector 的末尾构造元素,而 push_back 则需要先构造一个临时对象,然后将其拷贝或移动到 vector 中。使用 emplace_back 可以减少不必要的拷贝或移动,从而提高性能,特别是在元素类型复杂的情况下。

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如何有效地管理 vector 的内存?

使用 reserve 预先分配足够的容量以避免频繁的内存分配;在不再需要 vector 时,使用 shrink_to_fit 将容量调整为实际大小;谨慎使用 resize 以避免不必要的元素构造操作。

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什么是 C++ 中的容器适配器,它们与 vector 有何区别?

容器适配器如 stackqueuepriority_queue 是一类以现有容器为基础的封装,它们限制了底层容器的操作接口,例如 stack 只能访问栈顶元素。vector 是一种序列式容器,可以随机访问、插入和删除任意位置的元素,而容器适配器则提供更受限的功能以符合特定的数据结构需求。