如何避免std::vector容量满时添加元素的大规模拷贝操作？

当你的std::vector<T>存储了100万个元素且容量耗尽时，仅添加一个元素就触发的全量拷贝开销，没有办法直接避免——这是vector底层连续内存的设计特性决定的：vector必须保证存储的元素在内存中是连续的，容量耗尽时只能分配一块更大的连续内存块，再把原有元素迁移过去。

不过可以通过以下方式规避或缓解这个问题：

• 提前预留足够容量：如果能预知后续需要添加元素，在初始化或合适的时机调用reserve(1000001)，直接把vector的容量设置为刚好能容纳1000001个元素，这样后续添加元素时就不会触发扩容。
• 利用移动语义减少开销：如果你的元素类型T支持移动构造（C++11及以上），vector扩容时会用移动操作代替拷贝操作，相比拷贝能大幅降低开销，但内存分配和元素移动的成本依然存在。
• 更换容器类型：如果无法提前预知容量，且扩容开销无法接受，可以考虑使用其他容器：
  • std::deque：底层采用分段连续内存，扩容时只需要分配新的内存段，无需拷贝已有元素，同时保留了大部分vector的随机访问特性。
  • std::list：链表结构，添加元素时直接在尾部分配新节点，完全没有扩容拷贝问题，但随机访问性能较差。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Vvj