C++ vector 首位插入導致位址改變：擴容時重新分配並移動所有元素

vector::insert(begin(), val) 在開頭插入元素，若容量足夠，現有元素向後移動 (位址改變)；若容量不足，**觸發擴容**：分配新記憶體 (通常 2x)，**將所有舊元素複製/移動到新記憶體**，釋放舊記憶體，**vector 內部指標 (首位址) 徹底改變**。

觀察位址變化

vector v = {1,2,3};
cout << v.data(); // 0x1000
v.insert(v.begin(), 0); // 可能擴容
cout << v.data(); // 可能變為 0x2000 (新記憶體塊)

關鍵點

• 迭代器/指標/引用失效：任何指向 vector 元素的迭代器、指標、引用在擴容後全部失效。
• 保留策略：v.reserve(n) 預先分配容量，避免頻繁擴容移動。
• 首位插入效能差：O(N) 移動 + 可能擴容。頻繁首位操作請用 deque (O(1) 雙端) 或 list (O(1) 插入)。

正確預期

「vector 首位址**不穩定**，擴容時會改變。僅在容量足夠且無擴容時，首位址不變，但元素仍會整體後移。」