Question

我遇到了矢量容器的问题。我正在努力提高将大量元素插入到一个向量中的性能。

基本上我正在使用vector :: reserve来扩展我的vector _children，如果需要的话：

if (_children.capacity() == _children.size())
{
     _children.reserve(_children.size() * 2);
}

并使用vector :: at（）在_children的末尾插入一个新元素而不是vector :: push_back（）：

_children.at(_children.size()) = child;

_children中已有一个元素，因此第一个元素应该插入位置1，此时的容量为2.

尽管如此，仍会抛出out_of_range错误。有人可以向我解释一下，我在这里误解了什么？即使所选位置小于矢量容量，是否也不可能只插入一个额外的元素？如果需要，我可以发布更多代码。

提前致谢。

/ MADS

Answer 1

增加容量不会增加向量中的元素数量。它只是确保向量具有增长到所需大小的能力，而无需重新分配内存。即，您仍然需要致电push_back()。

请注意，调用reserve()以几何方式增加容量是浪费精力。 std::vector已经这样做了。

Answer 2

这会导致访问超出范围。保留内存不会影响向量的大小。

基本上，您正在手动执行push_back内部执行的操作。为什么你认为它更有效率？

Answer 3

这不是at()的用途。 at()是[]的已检查版本，即访问元素。但是reserve()不会改变元素的数量。

您应该使用reserve()后跟push_back或emplace_back或insert（最后）;所有这些都是有效的，因为如果你保持在容量限制之下它们不会导致重新分配。

请注意，向量已经的行为与手动完全相同：当达到容量时，它会将分配的内存大小调整为当前大小的倍数。这是因为要求添加元素具有分摊的恒定时间复杂度。

Answer 4

您必须区分容量和尺寸。您只能在大小范围内分配，而保留仅影响容量。

Answer 5

vector::reserve仅在内部保留空间，但不构造对象，并且不会更改向量的外部大小。如果您使用reserve，则需要使用push_back。此外，vector::at会进行范围检查，与vector::operator[]相比，它会慢得多。

你正在做的是试图模仿内部已经实现的部分行为向量。每当空间用完时，它的大小将扩大一定的系数（通常约为1.5或2）。如果您知道要推回许多对象并且只想要一次重新分配：

vec.reserve(vec.size() + nbElementsToAdd);

如果您没有添加足够的元素，这可能比vector的默认行为更糟糕。

Answer 6

向量的容量不是它拥有的元素数，而是它可以容纳的元素数量而不分配更多内存。容量等于或大于向量中的元素数。

在您的示例中，_children.size()为1，但位置1没有元素。您只能使用赋值来替换现有元素，而不能添加新元素。根据定义，最后一个元素位于_children.at(_children.size()-1)。

正确的方法是使用push_back()，它是高度优化的，并且比插入索引更快。如果您事先知道要添加多少元素，则可以使用reserve()作为优化。

没有必要手动调用保留，因为vector会在必要时自动调整内部存储空间。实际上我相信你在你的例子中所做的与内部矢量的相似 - 当它达到容量时，保留当前大小的两倍。