Primer C++ de la Quinta Edición: Gestión del Crecimiento de Contenedores: Tamaño frente a Capacidad

En C++, gestionar el crecimiento de contenedores es un baile arquitectónico entre Tamaño (elementos actuales) y Capacidad (memoria reservada). Para contenedores contiguos como vector y string, alcanzar la capacidad desencadena una reubicación: el sistema encuentra un bloque de memoria más grande, mueve todos los elementos y destruye el bloque anterior. Esta es una operación costosa de $O(n)$ que causa invalidación de iteradores—sus punteros a elementos antiguos se vuelven "colgantes" y peligrosos.

1. Estrategia de Expansión

Para evitar reubicaciones frecuentes, vector las implementaciones asignan espacio de "buffer". El comando c.reserve(n) establece explícitamente una capacidad mínima sin añadir elementos, mientras que c.shrink_to_fit() es una solicitud no vinculante para devolver la memoria excedente al sistema operativo.

2. La Diferencia entre Resize y Reserve

Mientras que reserve solo afecta al buffer, resize(n) cambia activamente la lógica del contenedor. Reducir mediante resize destruye elementos, mientras que expandir agrega valores inicializados por defecto.

⚠️ ADVERTENCIA: Si resize el contenedor se reduce, los iteradores a elementos eliminados quedan invalidados. Si la expansión provoca una reubicación, TODOS todos los iteradores quedan invalidados.

TERMINALbash — 80x24

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QUESTION 1

Exercise 9.34: Predict the behavior of this loop: while (iter != vi.end()) { if (*iter % 2) iter = vi.insert(iter, *iter); ++iter; }

It duplicates all odd numbers once and finishes.

It results in an infinite loop if an odd number is found.

It skips all odd numbers.

It causes a compilation error because of iterator types.

QUESTION 2

Exercise 10.10: Why don't generic algorithms like find or sort change the size of containers?

They operate on iterators, which provide no interface to add/remove container memory.

Changing size would be too slow for generic code.

The C++ standard forbids algorithms from using memory.

Algorithms only work on fixed-size arrays.

QUESTION 3

Given vec has 25 elements, what happens if we call vec.resize(100) then vec.resize(10)?

Size becomes 100, then drops to 10; capacity likely stays at 100 throughout.

Size becomes 100, then 10; capacity drops to 10 immediately.

The program crashes on the second resize.

The elements from index 10-99 are moved to a temporary buffer.

QUESTION 4

What restriction is placed on the element type when calling the single-argument version of resize?

It must be a primitive type (int, double, etc.).

It must have a default constructor.

It must have a copy constructor.

It cannot be a const type.

QUESTION 5

Exercise 10.39: What kind of iterator does a list have versus a vector?

List: Forward; Vector: Random-access

List: Bidirectional; Vector: Random-access

Both have Random-access iterators.

List: Output; Vector: Input