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详解当然是从源码入手了.

我们先来看看string的reserve的源码

  template<typename _CharT, typename _Traits, typename _Alloc>
    void
    basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>::
    reserve(size_type __res)
    {
      if (__res < length())
	__res = length();

      const size_type __capacity = capacity();
      if (__res != __capacity)
	{
	  if (__res > __capacity
	      || __res > size_type(_S_local_capacity))
	    {
	      pointer __tmp = _M_create(__res, __capacity);
	      this->_S_copy(__tmp, _M_data(), length() + 1);
	      _M_dispose();
	      _M_data(__tmp);
	      _M_capacity(__res);
	    }
	  else if (!_M_is_local())
	    {
	      this->_S_copy(_M_local_data(), _M_data(), length() + 1);
	      _M_destroy(__capacity);
	      _M_data(_M_local_data());
	    }
	}
    }

首先看这三句

      if (__res < length())
	__res = length();

      const size_type __capacity = capacity();

首先 _res 是我们的传进来的参数先与我们string的长度对比小于的话设置为长度这是为了不使得string收缩然后得到一个capacity的值

然后是一个判断语句

	  if (__res > __capacity
	      || __res > size_type(_S_local_capacity))

因为我们上面把_res最小值已经设置为length 所以如果_res大于capacity意味着要进行扩容但也有可能现在的数据还存放在local_capacity中什么是local_capacity呢

      enum { _S_local_capacity = 15 / sizeof(_CharT) };

      union
      {
	_CharT           _M_local_buf[_S_local_capacity + 1];
	size_type        _M_allocated_capacity;
      };

首先_S_local_capacity大小基于_CharT _CharT是string的字符类型可能为char wchar_t u16char_t u32char_t string中初始的数据如果小于_S_local_capacity 后两个C++11以后支持则存放在_M_local_buf中大于的话进行扩容存放在又一个alloctor申请的空间中存储的形式是一个裸指针

我们再回到刚刚的判断条件的第二部如果大于初始的容量我们都会进行扩容

pointer __tmp = _M_create(__res, __capacity);
this->_S_copy(__tmp, _M_data(), length() + 1);

我们现在来到了这个函数最重要的部分

我们首先看第一步即已传入的参数的大小进行扩容如果其大于本身的length 则是参数多大就扩容多大 _M_create的参数第一个是new_capacity 第二个是old_capacity, 然后是第二步 _M_data()会返回原来的指针所以这一步的作用是拷贝数据把原数据拷贝到先指针上

_M_dispose();
_M_data(__tmp);
_M_capacity(__res);

这三个函数比较简单第一个是销毁原指针第二个是把申请的指针付给string对象第三个是设置新容量因为_M_create_的第一个参数是引用所以_res会在一些条件下改变条件如下:

      if (__capacity > __old_capacity && __capacity < 2 * __old_capacity)
	{
	  __capacity = 2 * __old_capacity;
	  if (__capacity > max_size())
	    __capacity = max_size();
	}

我们再来看最后一个判断条件及其内容

	  else if (!_M_is_local())
	    {
	      this->_S_copy(_M_local_data(), _M_data(), length() + 1);
	      _M_destroy(__capacity);
	      _M_data(_M_local_data());
	    }

我们前面说道在capacity小于_S_local_capacity时我们的数据其实存放在栈中即一个字符数组中这一步其实就是当我们现在的length小于_S_local_capacity且其数据存储在alloctor分配的内存中这个时候我们要做的是把数据转移到_M_local_buf中即栈中, 然后销毁alloctor分配的内存然后就是重新设置真实存储数据的指针为_M_local_buf (_M_local_data()返回_M_local_buf)

这样对于reserve这个函数我们算是无死角的理解了