C++ string
类的扩容机制主要取决于编译器的实现,但一般来说,它们都遵循一种动态数组的策略,即当字符串的大小超过当前容量时,就会分配更大的内存空间。以下是一种常见的扩容策略1:
size_type _Grow_to(size_type _Count) const {size_type _Capacity = capacity();if (_Capacity < 32) {_Capacity = _Capacity + 16;} else {_Capacity = max_size() - _Capacity / 2 < _Capacity ? 0 : _Capacity + _Capacity / 2; // try to grow by 50%}if (_Capacity < _Count)_Capacity = _Count;return (_Capacity);
}
在这个策略中,如果当前容量 _Capacity
小于32,那么新的容量将增加16。如果当前容量大于或等于32,那么新的容量将增加50%,即 _Capacity + _Capacity / 2
。然后,如果新的容量仍然小于所需的容量 _Count
,那么新的容量将设置为 _Count
。
这种扩容策略的目的是在需要更多空间时,提供比当前容量大一些的空间,以减少未来可能的内存重新分配的次数,从而提高性能。这是一种权衡,旨在在内存使用效率和性能之间找到平衡。
需要注意的是,不同的编译器可能会有不同的扩容策略。例如,对于 vector
,g++
是2倍扩容,msvc
是1.5倍扩容;对于 string
,如果字符串没有超过15个字节,都是分配在栈上,容量都是15;一旦超过了15个字节,则分配在堆上,g++
的扩容机制是2倍,msvc
的扩容机制是每次+161。这些差异主要取决于编译器的设计者如何权衡内存使用和性能。