c++中vector reserve和resize的区别_c++容器内存优化【面试】

reserve只改变capacity不改变size，不构造对象；resize改变size并可能触发构造/析构，影响逻辑长度和遍历范围。

reserve 不改变 size，只影响 capacity

调用 reserve(n) 是告诉 vector：请确保内部缓冲区至少能容纳 n 个元素，但 size() 完全不变。它只预分配内存，不构造对象，也不改变已有元素。常见错误是以为 reserve 能让 vec[i] 可访问——其实不能，越界访问仍是未定义行为。

• 适用场景：已知后续会 push_back 大量元素（如读取文件前预估行数），避免多次 realloc 和拷贝
• 如果当前 capacity() ，会重新分配内存；否则什么也不做
• 不会调用元素的构造函数或析构函数，对 vector 或 vector 都安全
• 注意：reserve(0) 不释放内存（C++20 前），要清空并释放需用 vector{}.swap(vec)

resize 改变 size，可能触发构造/析构

resize(n) 直接修改逻辑长度：若 n > size()，在末尾添加默认构造的元素（或指定值）；若 n ，则销毁多余元素。它既影响 size()，也可能影响 capacity()（当扩容时）。

• 新增元素会调用对应类型的默认构造函数（例如 vector::resize(5) 会构造 5 个空字符串）
• 缩容时会按逆序调用析构函数，开销不可忽略（尤其含资源管理的对象）
• 如果新 size 超过当前 capacity，底层会 realloc，此时所有迭代器、引用、指针全部失效
• 和 reserve 不同，resize 是“可见”的逻辑变更，会影响 for (auto& x : vec) 的遍历范围

面试常考误区：为什么 reserve 后不能直接 operator[] 赋值？

因为 operator[] 访问的是逻辑位置，而 reserve 并未增加 size。比如：

std::vector v;
v.reserve(10);
v[0] = 42; // ❌ 未定义行为：v.size() == 0，索引 0 越界

正确做法是先 resize(10)，或用 push_back / emplace_back 增加元素。

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• 误用 reserve 替代 resize 是高频崩溃原因
• 调试时可打印 v.size() 和 v.capacity() 对比验证
• 对于 POD 类型（如 int），即使越界写入也不会立即报错，但行为不可靠

性能关键点：reserve + emplace_back 比 resize + 赋值更高效

当你要填入大量新数据且不需要默认初始化时，reserve 配合 emplace_back 能跳过默认构造+赋值两步。而 resize(n) 先默认构造 n 个对象，再逐个赋值，多一次开销。

std::vector v;
v.reserve(1000);
for (int i = 0; i < 1000; ++i) {
    v.emplace_back(std::to_string(i)); // ✅ 构造一次
}
// vs
v.resize(1000);
for (int i = 0; i < 1000; ++i) {
    v[i] = std::to_string(i); // ❌ 先默认构造 string，再 move 赋值
}

特别是对非 trivial 类型，这个差异在压测中很显著。但要注意：如果后续还要反复修改已有元素，resize 提前占位反而更合适。