面试题：C++中vector的容量和大小相关问题

Question

在C++的STL中，vector有capacity()和size()两个成员函数，请阐述它们的区别。假设你有一个vector<int> v，如何在不改变其元素的情况下，确保它至少有足够容纳100个新元素的空间而不重新分配内存？

Answer 1

1. capacity()和size()的区别：
   • size()：返回vector中当前存储的元素个数。它表示实际存储在vector中的对象数量。例如，如果vector<int> v = {1, 2, 3}，那么v.size()将返回3。
   • capacity()：返回vector在重新分配内存之前可以容纳的元素个数。vector的容量是指在不重新分配内存的情况下它能够容纳的最大元素数量。初始时，capacity()可能大于size()，当size()增长到等于capacity()时，再添加新元素，vector会重新分配内存，通常会将容量翻倍（具体实现可能因编译器而异）。
2. 确保vector至少有足够容纳100个新元素的空间而不重新分配内存： 可以使用reserve函数，代码如下：

#include <iostream>
#include <vector>

int main() {
    std::vector<int> v;
    // 假设v当前已有一些元素
    v.reserve(v.size() + 100);
    return 0;
}

在上述代码中，reserve函数确保vector的容量至少为v.size() + 100，这样在添加100个新元素时，如果当前容量不足，会重新分配足够的内存，保证后续添加100个元素不会再次重新分配内存（前提是添加元素的数量不超过v.size() + 100）。