Panduan C++ Edisi Kelima: Mengelola Pertumbuhan Container: Ukuran vs. Kapasitas

Dalam C++, mengelola pertumbuhan container adalah tarian arsitektur antara Ukuran (elemen saat ini) dan Kapasitas (memori yang dialokasikan). Untuk container kontinu seperti vector dan string, mencapai kapasitas memicu relokasi: sistem menemukan blok memori yang lebih besar, memindahkan semua elemen, dan menghancurkan blok lama. Ini adalah operasi mahal dengan kompleksitas $O(n)$ yang menyebabkan invalidasi iterator—penunjuk Anda ke elemen lama menjadi "menggantung" dan berbahaya.

1. Strategi Perluasan

Untuk menghindari relokasi yang sering, vector implementasi mengalokasikan ruang "buffer". Perintah c.reserve(n) secara eksplisit menetapkan kapasitas minimum tanpa menambah elemen, sementara c.shrink_to_fit() adalah permintaan tidak mengikat untuk mengembalikan memori yang berlebihan ke sistem operasi.

2. Perbedaan Resize vs. Reserve

Sementara reserve hanya memengaruhi buffer, resize(n) secara aktif mengubah logika container. Mengurangi ukuran melalui resize menghancurkan elemen, sementara memperbesar menambahkan nilai yang diinisialisasi secara default.

⚠️ PERINGATAN: Jika resize mengurangi ukuran container, iterator ke elemen yang dihapus menjadi tidak valid. Jika perluasan menyebabkan relokasi, SEMUA semua iterator menjadi tidak valid.

TERMINALbash — 80x24

> Ready. Click "Run" to execute.

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