C++中的vector容器在内存上是如何实现的？
C++中的vector是一个序列容器，它封装了动态大小数组的功能。在内存上，vector通常是这样实现的：
- 动态数组：
vector底层使用一个动态分配的数组来存储元素。当我们创建一个vector时，它会根据需要的容量在堆上分配一块内存。 -
自动扩容：当向
vector添加元素而当前的内存不足以容纳更多元素时，vector会自动进行扩容。这通常涉及到以下步骤：- 分配一个更大的新内存块。
- 将现有元素从旧内存块复制到新内存块。
- 释放旧内存块。
- 更新内部指针以指向新的内存块。
- 连续内存：
vector的元素在内存中是连续存储的，这意味着可以通过指针算术直接访问它们，这也使得vector能够提供类似数组的高效随机访问。 -
空间复杂度：
vector通常会预留一些额外的未使用空间，以减少频繁扩容的需求。当新元素被添加到vector时，如果预留空间足够，则无需重新分配内存。
应用场景举例：
假设我们要存储一个班级里所有学生的成绩，可以使用vector来动态地添加成绩：
#include <vector>
#include <iostream>
int main() {
std::vector<int> grades;
// 添加成绩
grades.push_back(85);
grades.push_back(92);
grades.push_back(88);
// 打印成绩
for (int grade : grades) {
std::cout << grade << std::endl;
}
// 由于vector内存是连续的，可以通过指针访问
int* p = &grades[0];
std::cout << "第一个成绩是：" << *p << std::endl;
return 0;
}
在这个例子中，随着我们不断添加成绩，vector可能会进行几次内存重新分配，每次都会选择更大的内存块以存储更多的元素。由于vector的内存是连续的，我们可以像使用数组一样访问它的元素。