Principes de C++, 5e édition : Gestion de la croissance des conteneurs : Taille contre Capacité

En C++, gérer la croissance des conteneurs est une danse architecturale entre Taille (éléments actuels) et Capacité (mémoire réservée). Pour les conteneurs contigus comme vector et string, atteindre la capacité déclenche une réallocation: le système trouve un bloc de mémoire plus grand, déplace tous les éléments, puis détruit l'ancien bloc. C'est une opération coûteuse en $O(n)$ qui provoque invalidation des itérateurs—vos pointeurs vers les anciens éléments deviennent « pendulaires » et dangereux.

1. Stratégie d'expansion

Pour éviter les réallocations fréquentes, vector les implémentations allouent un espace « tampon ». La commande c.reserve(n) fixe explicitement une capacité minimale sans ajouter d'éléments, tandis que c.shrink_to_fit() est une demande non contraignante pour restituer la mémoire excédentaire au système d'exploitation.

2. Différence entre resize et reserve

Alors que reserve n'affecte que le tampon, resize(n) change activement la logique du conteneur. Le rétrécissement via resize détruit les éléments, tandis que l'expansion ajoute des valeurs initialisées par défaut.

⚠️ AVERTISSEMENT : Si resize le conteneur est rétréci, les itérateurs vers les éléments supprimés sont invalidés. Si l'expansion provoque une réallocation, TOUTS tous les itérateurs sont invalidés.

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