在C++中，vector 是一个动态数组，能够自动管理内存并在需要时扩容。理解其扩容机制以及 capacity 与 size 的区别，对编写高效程序非常重要。
size 与 capacity 的区别
size() 表示当前 vector 中实际存储的元素个数；而 capacity() 表示 vector 在不重新分配内存的前提下最多能容纳的元素数量。
举个例子：
vectorv.push_back(1);
v.push_back(2);
// 此时 v.size() == 2，但 v.capacity() 可能大于等于2，比如为4
只有当插入新元素导致 size 超过 capacity 时，vector 才会触发扩容。
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vector 的扩容机制
当 vector 空间不足时，会进行以下操作：
- 申请一块更大的连续内存空间（通常是当前容量的1.5倍或2倍）
- 将原有数据复制或移动到新空间
- 释放旧内存
- 更新内部指针指向新空间
不同编译器实现可能略有差异。例如：
- MSVC 和 GCC 通常采用 2 倍扩容
- Clang（libc++）有时使用 1.5 倍增长以节省内存
频繁扩容会影响性能，因为每次都要拷贝数据。可通过 reserve() 预先分配足够空间来避免。
如何合理使用 capacity 优化性能
如果你知道将要存储的元素数量，建议提前调用 reserve(n)：
v.reserve(1000); // 预分配空间
for (int i = 0; i v.push_back(i);
}
// 这样在整个过程中不会发生任何 reallocation
这能显著提升性能，尤其在大量插入场景下。
常见误区与注意事项
扩容会导致所有迭代器、指针和引用失效，因为内存地址已改变。
- 不要保存指向 vector 元素的原始指针，除非确保不会发生插入导致扩容
- resize() 改变 size，可能也会改变 capacity（如果新 size > 当前 capacity）
- clear() 只清空元素（size=0），但 capacity 不变
- shrink_to_fit() 可尝试减少 capacity 到接近 size 的水平（C++11起）
基本上就这些。掌握 size 与 capacity 的区别，并善用 reserve，能让 vector 使用更高效。
