📌 reallocate() 和 allocate() 的区别
在 C++ 的 std::vector 及其底层内存管理中，allocate() 和 reallocate() 是两个核心的内存管理函数。它们的作用不同：
| 函数 | 作用 | 影响 size() 吗？ | 影响 capacity() 吗？ |
|---|---|---|---|
allocate(n) | 分配 n 个元素的内存（不初始化） | ❌ 否 | ✅ 是 |
reallocate(n) | 重新分配内存，拷贝旧数据，释放旧内存 | ❌ 否 | ✅ 是（通常 2 倍扩容） |
📌 1. allocate(n): 仅分配内存
🔹 作用：在 vector 需要更多空间时，allocate(n) 分配 n 个元素的 未初始化内存，但不会拷贝旧数据，也不会释放旧内存。
📌 示例
#include <iostream>
#include <memory> // 使用 std::allocatorint main() {std::allocator<int> alloc;int* arr = alloc.allocate(10); // 分配 10 个 int 空间（未初始化）for (int i = 0; i < 10; i++) {alloc.construct(arr + i, i * 10); // 手动构造对象}std::cout << "Allocated array: ";for (int i = 0; i < 10; i++) {std::cout << arr[i] << " ";}std::cout << std::endl;for (int i = 0; i < 10; i++) {alloc.destroy(arr + i); // 手动析构}alloc.deallocate(arr, 10); // 释放内存return 0;
}
📌 输出
Allocated array: 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
✅ allocate(n) 只分配内存，不初始化元素！
✅ construct() 负责初始化对象，destroy() 负责析构，deallocate() 负责释放内存。
📌 2. reallocate(n): 重新分配内存
🔹 作用：当 vector 需要扩容时，reallocate(n) 进行 新内存分配、数据拷贝、释放旧内存，从而更新 capacity()。
📌 示例
#include <iostream>
#include <vector>class MyVector {
private:int* _start;size_t _size;size_t _capacity;void reallocate(size_t new_capacity) { int* new_start = new int[new_capacity]; // 分配新内存for (size_t i = 0; i < _size; i++) {new_start[i] = _start[i]; // 拷贝旧数据}delete[] _start; // 释放旧内存_start = new_start;_capacity = new_capacity;}public:MyVector() : _start(nullptr), _size(0), _capacity(0) {}void push_back(int value) {if (_size == _capacity) { // 触发扩容reallocate(_capacity ? _capacity * 2 : 1);}_start[_size++] = value;}void print() {for (size_t i = 0; i < _size; i++) {std::cout << _start[i] << " ";}std::cout << std::endl;}~MyVector() { delete[] _start; } // 释放内存
};int main() {MyVector vec;for (int i = 1; i <= 10; i++) {vec.push_back(i);}vec.print();
}
📌 输出
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
✅ reallocate() 触发 2x 扩容，拷贝旧数据，释放旧内存！
📌 3. allocate() vs reallocate()
| 函数 | 作用 | 拷贝旧数据？ | 释放旧内存？ | 使用场景 |
|---|---|---|---|---|
allocate(n) | 分配新内存，不初始化 | ❌ 否 | ❌ 否 | std::allocator 低级分配 |
reallocate(n) | 重新分配内存，拷贝数据，释放旧内存 | ✅ 是 | ✅ 是 | std::vector 动态扩容 |
✅ allocate(n) 适用于手动内存管理，reallocate(n) 适用于动态数组扩容！
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