C++ Primer, Quinta Edizione: Gestione della Crescita dei Contenitori: Dimensione vs. Capacità

In C++, gestire la crescita dei contenitori è un'azione architettonica tra Dimensione (elementi attuali) e Capacità (memoria riservata). Per i contenitori contigui come vector e string, raggiungere la capacità attiva una riallocazione: il sistema trova un blocco di memoria più grande, sposta tutti gli elementi e distrugge il vecchio blocco. Questa è un'operazione costosa $O(n)$ che causa invalidazione degli iteratori—i tuoi puntatori agli elementi vecchi diventano "sospesi" e pericolosi.

1. Strategia di Espansione

Per evitare ripetute allocazioni, vector le implementazioni allocano lo spazio "buffer". Il comando c.reserve(n) imposta esplicitamente una capacità minima senza aggiungere elementi, mentre c.shrink_to_fit() è una richiesta non vincolante per restituire la memoria in eccesso al sistema operativo.

2. La Differenza tra Resize e Reserve

Mentre reserve riserva influisce solo sul buffer, resize(n) modifica attivamente la logica del contenitore. Ridurre tramite resize distrugge gli elementi, mentre l'espansione aggiunge valori inizializzati con il valore predefinito.

⚠️ ATTENZIONE: Se resize riduce il contenitore, gli iteratori agli elementi eliminati vengono invalidati. Se l'espansione causa una riallocazione, TUTTI gli iteratori vengono invalidati.

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