c++ vector的动态扩容机制是怎样的

C++中的std::vector是一个动态数组，它可以根据需要自动调整大小

1. 内存分配器：std::vector使用内存分配器来管理其内存。默认情况下，它使用std::allocator，其中T是std::vector中元素的类型。内存分配器负责分配、释放和管理内存。
2. 初始容量和容量增长：当创建一个空的std::vector时，它最初没有分配任何内存。但是，当第一个元素被添加到std::vector时，它会分配一些内存来存储这个元素。这个初始容量通常很小（例如，1个元素）。当std::vector需要更多空间来存储新元素时，它会按照一定的策略增加其容量。
3. 容量增长策略：当std::vector需要更多空间来存储新元素时，它会按照以下步骤进行扩容： a. 计算新的容量：通常，新的容量是当前容量的两倍（具体实现可能有所不同，但这是一个常见的策略）。 b. 使用内存分配器分配足够的内存来存储新容量的元素。 c. 将现有元素从旧内存位置复制或移动到新内存位置。 d. 释放旧内存。
4. 添加新元素：当向std::vector添加新元素时，如果当前容量不足以存储新元素，则会触发扩容。添加新元素后，std::vector的大小会增加1。
5. 缓存友好性：由于std::vector在扩容时通常会按照指数级增长，因此它在内存中的布局相对紧凑，这有助于提高缓存友好性。
6. 手动控制容量：如果你知道std::vector将包含多少元素，你可以使用reserve()函数预先分配足够的内存，从而避免多次扩容。这可以提高性能，特别是在添加大量元素时。

需要注意的是，std::vector的动态扩容机制可能导致内存分配和元素复制/移动操作，这可能会影响性能。因此，在性能关键的应用中，最好预先估计所需的元素数量，并使用reserve()函数预先分配内存。