string 的扩容机制

C++ string 类的扩容机制主要取决于编译器的实现，但一般来说，它们都遵循一种动态数组的策略，即当字符串的大小超过当前容量时，就会分配更大的内存空间。以下是一种常见的扩容策略¹：

size_type _Grow_to(size_type _Count) const {
  size_type _Capacity = capacity();
  if (_Capacity < 32) {
    _Capacity = _Capacity + 16;
  } else {
    _Capacity = max_size() - _Capacity / 2 < _Capacity ? 0 : _Capacity + _Capacity / 2; // try to grow by 50%
  }
  if (_Capacity < _Count)
    _Capacity = _Count;
  return (_Capacity);
}

在这个策略中，如果当前容量 _Capacity 小于32，那么新的容量将增加16。如果当前容量大于或等于32，那么新的容量将增加50%，即 _Capacity + _Capacity / 2。然后，如果新的容量仍然小于所需的容量 _Count，那么新的容量将设置为 _Count。

这种扩容策略的目的是在需要更多空间时，提供比当前容量大一些的空间，以减少未来可能的内存重新分配的次数，从而提高性能。这是一种权衡，旨在在内存使用效率和性能之间找到平衡。

需要注意的是，不同的编译器可能会有不同的扩容策略。例如，对于 vector，g++ 是2倍扩容，msvc 是1.5倍扩容；对于 string，如果字符串没有超过15个字节，都是分配在栈上，容量都是15；一旦超过了15个字节，则分配在堆上，g++ 的扩容机制是2倍，msvc 的扩容机制是每次+16¹。这些差异主要取决于编译器的设计者如何权衡内存使用和性能。