C++ STL std::vector的实现机制【面试】

std::vector 是 C++ 标准模板库（STL）中的一种序列容器，它封装了动态数组的实现，提供了一系列方法来操作这个动态数组。以下是 std::vector 的一些关键实现机制：

1. 连续内存存储： std::vector 通过一块连续的内存空间来存储其元素，这使得通过索引访问元素非常高效。

2. 动态扩容： 当添加元素超过当前容量时，vector 会自动扩容。这通常涉及到申请更大的内存块，将现有元素复制或移动到新内存，然后释放旧内存。

3. 容量与大小： vector 区分了 size（当前元素数量）和 capacity（不重新分配内存时可以存储的元素数量）。capacity 总是大于或等于 size。

4. 增长策略： 为了减少因扩容导致的性能损耗，vector 通常采用增长策略，如每次扩容时容量翻倍，以减少扩容次数。

5. 迭代器： vector 提供了迭代器，支持对容器元素的遍历，包括随机访问迭代器，允许快速访问任何位置的元素。

6. 元素操作： vector 提供了在尾部快速添加（push_back）和删除（pop_back）元素的操作。对于非尾部的插入和删除，可能需要移动后续所有元素，因此相对较慢。

7. 内存管理： vector 自动管理内存，包括在扩容时申请内存和在元素销毁后释放内存。

8. 异常安全： vector 的操作考虑到了异常安全，例如，在 push_back 操作中，如果元素构造或复制过程中抛出异常，vector 会保持不变。

9. 模板类： vector 是一个模板容器，可以存储任意类型的元素，包括自定义类型。

10. 构造和析构：std::vector 在元素被添加时构造它们，在元素被移除或容器被销毁时析构它们。