某日二師兄參加XXX科技公司的C++工程師開發(fā)崗位第23面：

面試官：vector了解嗎？

二師兄：嗯，用過。

面試官：那你知道vector底層是如何實(shí)現(xiàn)的嗎？

二師兄：vector底層使用動態(tài)數(shù)組來存儲元素對象，同時使用size和capacity記錄當(dāng)前元素的數(shù)量和當(dāng)前動態(tài)數(shù)組的容量。如果持續(xù)的push_back(emplace_back)元素，當(dāng)size大于capacity時，需要開辟一塊更大的動態(tài)數(shù)組，并把舊動態(tài)數(shù)組上的元素搬移到當(dāng)前動態(tài)數(shù)組，然后銷毀舊的動態(tài)數(shù)組。

面試官：你知道新開辟的動態(tài)數(shù)組的容量是就數(shù)組的多少倍比較合適？

二師兄：這個值在不同的編譯器上不是固定的。MSVC 是1.5，而GCC是2。

面試官：有沒有什么好的辦法提升vector連續(xù)插入效率？

二師兄：有的，如果知道數(shù)據(jù)的大概量，我們可以使用reserve方法直接為vector擴(kuò)容這個量級。這樣在后續(xù)的數(shù)據(jù)插入時就不會因?yàn)轭l繁的capacity被用盡而導(dǎo)致的多次的數(shù)據(jù)搬移，從而提升vector插入效率。

面試官：push_back和emplace_back有什么區(qū)別？

二師兄：兩者都可以在容器尾部插入元素。在GCC中，如果插入的元素是右值，兩者都會move元素到容器。如果是左值，兩者都會copy元素到容器。唯一不同的一點(diǎn)是，當(dāng)C++版本高于C++17時，emplace_back返回當(dāng)前插入的值的引用，而push_back返回void。

面試官：erase和remove有什么區(qū)別？

二師兄：erase屬于成員函數(shù)，erase刪除了元素，remove屬于算法庫函數(shù)，而remove只會把元素移動到尾部。

面試官：哪些情況下迭代器會失效？

二師兄：迭代器失效主要有兩種情況引起：1.插入數(shù)據(jù)。由于插入數(shù)據(jù)可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)搬移（size > capacity）,所以迭代器失效。2.刪除數(shù)據(jù)。當(dāng)使用erase刪除數(shù)據(jù)時，被刪除數(shù)據(jù)后面的數(shù)據(jù)依次向前移一位。這會導(dǎo)致被刪除數(shù)據(jù)之后的迭代器失效。

面試官：如何快速的清空vector容器并釋放vector容器所占用的內(nèi)存？

二師兄：有兩種方法：第一種，使用clear方法清空所有元素。然后使用shrink_to_fit方法把capacity和size（0）對齊，達(dá)到釋放內(nèi)存的作用：

#include <iostream>
#include <vector>
int main(int argc, char const *argv[])
{
    std::vector<int> vi;
    vi.reserve(1024);
    for (int i = 0; i < 1024; i++) vi.push_back(i);
    std::cout << vi.size() << " " << vi.capacity() << std::endl;    //1024 1024
    vi.clear(); 
    std::cout << vi.size() << " " << vi.capacity() << std::endl;    //0 1024
    vi.shrink_to_fit(); 
    std::cout << vi.size() << " " << vi.capacity() << std::endl;    //0 0
}

二師兄：第二種，使用swap方法；

#include <iostream>
#include <vector>
int main(int argc, char const *argv[])
{
    std::vector<int> vi;
    vi.reserve(1024);
    for (int i = 0; i < 1024; i++) vi.push_back(i);
    std::cout << vi.size() << " " << vi.capacity() << std::endl;    //1024 1024
    std::vector<int>().swap(vi); //使用臨時量（size =0, capacity=0）和vi交換，臨時量會立即析構(gòu)
    std::cout << vi.size() << " " << vi.capacity() << std::endl;    //0 0
}

面試官：你知道vector<bool>是如何實(shí)現(xiàn)的嗎？

二師兄：vector<bool>的實(shí)現(xiàn)和其他實(shí)現(xiàn)容器的實(shí)現(xiàn)不一致。每個元素被當(dāng)作一個位而不是一個字節(jié)存儲。這導(dǎo)致我們不能直接訪問該元素，也無法對每個元素取地址（8個元素可能在同一個字節(jié)中存儲）。所以不建議使用vector<bool>，必要時可以使用std::bitset替代。

面試官：好的，回去等通知吧。

今天二師兄表現(xiàn)不錯，同時要感謝小伙伴的耐心閱讀。讓我們一起期待明天二師兄的面試之旅吧。

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