【底层机制】std::unordered_map 扩容机制
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正文如下：
我们将从为什么需要扩容、如何触发扩容、扩容的具体步骤以及如何优化四个方面来详细讲解。
一、核心概念：为什么需要扩容？
std::unordered_map 是一个基于哈希表实现的关联容器。其理想的查找、插入、删除时间复杂度是 O(1)。实现这一目标的关键在于：
- 哈希函数 (Hash Function)：将键（Key）均匀地映射到一个大的数值空间。
- 桶数组 (Bucket Array)：一个连续的内存块，每个位置是一个“桶”（Bucket），是链表的头节点或树的根节点（在冲突严重时）。
- 解决冲突：通常采用链地址法（Separate Chaining），即同一个桶内的元素以一个链表存储。
问题在于：如果键值对的数量（size()）不断增加，而桶的数量（bucket_count()）保持不变，会导致每个桶后面的链表变得越来越长。这样，操作的效率就会从 O(1) 退化为 O(n)，失去了哈希表的优势。
解决方案：当键值对数量与桶数量的比值（即负载因子 Load Factor）超过某个阈值时，对桶数组进行扩容（Rehashing），即创建一个更大的新桶数组，然后将所有已有的键值对重新哈希到新数组中。
二、触发条件：何时进行扩容？
扩容的触发由一个关键参数控制：最大负载因子 (max_load_factor)，其默认值通常是 1.0。
触发条件可以用一个简单的公式表示：
if (load_factor() > max_load_factor()) { rehash(); }
其中：
- 当前负载因子 (
load_factor())