vector扩容机制

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了vector扩容机制。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

在学习了vector的时候,总说linux下是以二倍扩容的,VS是以1.5倍扩容的。

但是想一想为什么扩容是这样的呢,为什么不能是3倍或者其他倍数呢?  所以带着这些疑问,接着往下看。

首先,我们要知道vector的扩容机制:当向vector插入元素的时候,即当_finish == _end_of_storage,可能就会触发扩容机制。

扩容有二种方式:

  • 等长个数扩容
  • 倍数扩容

等长个数扩容

等长个数扩容,新空间都是在原来的空间基础上增加K个空间。每当触发扩容的时候,就会将旧空间的数据移动到新空间去,同时将旧空间释放掉。

倍数扩容

假设向vector中插入n个元素,每当_finish== 2 ^k(0,1,2,3....)时,就会出现扩容。下面以VS和linux来观察看。

void TestVectorExpand()
{
	size_t sz;
	vector<int> v;
	sz = v.capacity();
	cout << "making v grow:\n";
	for (int i = 0; i < 100; ++i)
	{
		v.push_back(i);
		if (sz != v.capacity())
		{
			sz = v.capacity();
			cout << "capacity changed: " << sz << '\n';
		}
	}
}

VS下的测试结果:

vector扩容机制,C++,运维,c++,数据结构,算法,面试

linux下的测试结果:

vector扩容机制,C++,运维,c++,数据结构,算法,面试

可以看出,VS下的扩容差不多是以1.5倍来扩容的,而linux下的扩容是以2倍来扩容的。那么问题来了,为什么这样???

为什么都会选择倍数扩容

这是因为以等长个数来扩容的话,需要插入元素和移动元素操作总和是O(N),而以倍数扩容是O(1)。

而且VS和linux下都是以倍数扩容,还有一些原因是如果以等长个数扩容,那么个数应该是多少呢?如果太小的话,就可能导致频繁的扩容;如果太大的话,就可能出现一种情况,如果有100个元素,这是只需要再插入一个元素,但是需要扩容100个,这就导致了浪费了99个的空间。

为什么选择1.5倍或者2倍来扩容,而不是3倍或者其他倍数

vector扩容机制,C++,运维,c++,数据结构,算法,面试

最佳的扩容倍数

要想对空间的利用率最高,就是F(N-1) + F(N-2) >= F(N) ,时间上是F(N-1) + F(N-2) = F(N),这不就是1, 2 3 5 8....,所以最佳的扩容机制就是1.618

linux下为什么选择二倍扩容

我们都知道linux下都是通过页来管理内存的,通常是4KB,都是2的倍数。

这样做有三个好处:

  • 减少内存分配次数:以二倍的方式扩容可以减少内存分配的次数,每次扩容后,可以容纳更多的容量。
  • 提高性能:二倍的扩容机制可以更好的利用linux系统分配的机制,减少内存分配和释放的频率,提高性能。
  • 减少内存碎片:以二倍的方式扩容可以减少内存碎片,因为如果每次扩容都是增加一些小的容量,就有可能导致小的内存散布在堆上,增加了内存碎片的风险。

像linux下的伙伴系统就是以2的幂次方来分配内存和管理的一种算法,综合考虑,就理解了为什么linux下为什么要选择以二倍的扩容机制。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-791654.html

到了这里,关于vector扩容机制的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处: 如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请点击违法举报进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

领支付宝红包 赞助服务器费用

相关文章

  • Java中ArrayList的底层扩容机制和Vector的底层扩容机制,以及ArrayList和Vector的对比与选择。附源码

    在 Java 的 ArrayList 中,当数组的容量不足以存储新元素时,会触发扩容操作。ArrayList 的底层使用数组来存储元素,而扩容机制主要涉及到创建一个更大的数组,并将现有元素复制到新数组中。ArrayList 支持无参扩容和有参扩容两种机制。 无参扩容机制 : 无参扩容是指 首次的

    2024年02月11日
    浏览(27)
  • C++中STL的vector扩容机制

    前阵子面试的时候,被问到往vector中插入一个数据可能会发生什么? 我答:可能会 扩容 ; 为啥vector支持变长? 我答:它实在堆上动态申请内存,因此有自己的一套扩容机制,可以操作内存大小; 它有size()和capacity()记录当前的有效元素个数和容量, 还有配套的resize()管理实际存放

    2024年02月20日
    浏览(23)
  • 【数据结构专栏】动态扩容顺序栈详解

      💌 博客内容:顺序栈的原理详解 😀 作  者:陈大大陈 🚀 个人简介:一个正在努力学技术的准前段,专注基础和实战分享 ,欢迎私信! 💖 欢迎大家:这里是CSDN,我总结知识和写笔记的地方,喜欢的话请三连,有问题请私信 😘 😘 😘 目录 顺序栈的定义 结构体定义

    2023年04月09日
    浏览(26)
  • C++数据结构之vector

    vector数组是一个能存放任意数据类型(类,结构体,普通变量类型等)的动态数组,在数据结构中就相当于顺序储存的线性表,寻找元素非常快,但是插入元素的时间却很大(list是一个双向链表,在同一个位置插入大量的数据时速度很快,但是查找的速度就会慢很多) 和普

    2024年02月04日
    浏览(36)
  • java八股文面试[数据结构]——HashMap扩容优化

         知识来源: 【2023年面试】HashMap在扩容上做了哪些优化_哔哩哔哩_bilibili  

    2024年02月11日
    浏览(31)
  • 【C++入门】STL容器--vector底层数据结构剖析

    目录  前言  1. vector的使用       vector的构造  vector迭代器  vector空间相关的接口  vector 功能型接口  find  swap  insert  erase 2. vector内部数据结构剖析 reserve  push_back和pop_back size、capacity、empty、operator[ ];  insert和erase resize swap  拷贝构造和赋值重载 构造函数补充  迭代器

    2024年01月25日
    浏览(38)
  • 数据结构之动态内存管理机制

      目录 数据结构之动态内存管理机制 占用块和空闲块 系统的内存管理 可利用空间表 分配存储空间的方式 空间分配与回收过程产生的问题 边界标识法管理动态内存 分配算法 回收算法 伙伴系统管理动态内存 可利用空间表中结点构成 分配算法 回收算法 总结 无用单元收集(

    2024年02月12日
    浏览(34)
  • Redis扩容机制与一致性哈希算法解析

    在分布式系统设计中,Redis是一个备受欢迎的内存数据库,而一致性哈希算法则是分布式系统中常用的数据分片和负载均衡技术。本文将深入探讨Redis的扩容机制以及一致性哈希算法的原理,同时提供示例代码以帮助读者更好地理解这两个重要概念。 Redis是一种高性能的内存数

    2024年02月11日
    浏览(38)
  • 《区块链原理与技术》学习笔记(五) ——以太坊的交易、共识机制和数据结构

    《区块链原理与技术》学习笔记 第五部分 5. 以太坊交易 5.1 交易内容 5.2 交易费用 5.3 交易的周期 5.4 交易的执行类型 6. 以太坊的共识机制 6.1 解决以太坊分叉:Ghost协议 6.2 新的共识机制:PoS 7. 以太坊挖矿难度调整 7.1 自适应难度调整 7.2 难度炸弹 8. 数据结构与存储 8.1 区块和

    2024年02月12日
    浏览(34)
  • 算法 数据结构分类 数据结构类型介绍 数据结构线性非线性结构 算法合集 (一)

     数据结构分为:                            a.线性结构                            b.非线性结构  a.线性结构:                       数据与结构存在一对一的线性关系; a . 线性结构 存储 分为:                                   顺序存储

    2024年02月10日
    浏览(36)

觉得文章有用就打赏一下文章作者

支付宝扫一扫打赏

博客赞助

微信扫一扫打赏

请作者喝杯咖啡吧~博客赞助

支付宝扫一扫领取红包,优惠每天领

二维码1

领取红包

二维码2

领红包