
扩容时为什么要用 1.5 倍或 2 倍,而不是每次 +1?
每次只加 1 个元素空间会导致 push_back 平均时间复杂度退化为 O(n):插入 n 次要触发 n 次拷贝,总操作数 ≈ n²。而按比例扩容(如 1.5× 或 2×)能保证均摊 O(1) —— 关键是让「拷贝总次数」与「最终容量」呈线性关系。
实际选 1.5 还是 2 取决于内存碎片和增长节奏:
- std::vector 在多数 STL 实现中用 1.5 倍(如 MSVC、libstdc++),平衡内存利用率与重分配频次
- 2 倍更简单,但可能浪费更多内存(尤其小容量时)
- 绝对不要用 new_size = old_size + 1 或固定增量
手动实现扩容的核心三步:申请、搬移、释放
真正的扩容不是“在原地变大”,而是:分配新内存 → 逐个移动旧元素(调用移动构造或拷贝构造)→ 释放旧内存 → 更新指针/大小/容量。
- 必须用
std::allocator或::allocate() new T[new_capacity]分配原始内存(不能直接new T[old_capacity]后 reinterpret_cast) - 搬移需区分 POD 类型(可用
memcpy)和非 POD(必须调用构造函数);C++11 起推荐用std::uninitialized_move或手动循环 +std::move - 旧内存必须用对应方式释放:
delete[]对应new T[],std::allocator::deallocate()对应allocate()
capacity() 和 size() 的区别直接影响扩容判断
size() 是当前存了多少个有效对象,capacity() 是已分配但未初始化的总空间。扩容只看 size() == capacity() 是否成立 —— 很多人误判成 size() >= capacity() 或检查 size() + 1 > capacity(),其实只需等号。
典型错误写法:
立即学习“C++免费学习笔记(深入)”;
if (size_ + 1 > capacity_) { // ❌ 多余计算,且易溢出
resize(capacity_ * 2);
}正确写法:
if (size_ == capacity_) {
reserve(capacity_ == 0 ? 1 : capacity_ * 2);
}注意初始 capacity_ 建议设为 0 或 1,避免无意义分配。
移动语义没处理好会导致深拷贝泄漏或析构崩溃
如果你的类支持移动(有移动构造/赋值),扩容时必须优先使用移动而非拷贝,否则:① 性能下降;② 若移动后原对象未置空(如未将指针设为 nullptr),后续析构会 double-free。
关键点:
- 搬移旧元素时,对每个
data_[i]应调用new_data[i] = std::move(data_[i])(而非= data_[i]) - 移动后,原位置对象处于有效但未指定状态,**不能再次析构** —— 所以搬完必须显式调用
std::destroy(data_, data_ + size_)(C++17)或手动循环析构 - 若类型不支持移动(如无移动构造),退回到拷贝,但需确保拷贝构造安全
漏掉析构旧对象是最隐蔽的 bug:表面运行正常,但多次扩容后访问野指针或重复释放。










