Могут ли возникнуть проблемы при вставке ста элементов с помощью метода push_back?

Да, могут возникнуть проблемы:

• Переаллокация (reallocation): При добавлении элементов push_back может исчерпать текущую выделенную память. В этом случае std::vector (наиболее распространенный контейнер, использующий push_back) вынужден выделить новый, больший блок памяти, скопировать туда все существующие элементы, а старый блок освободить. Это может быть неэффективно по времени, особенно если переаллокации происходят часто.
• Недействительность итераторов и ссылок: После переаллокации все итераторы, ссылки и указатели на элементы вектора, полученные до этого момента, становятся недействительными, поскольку элементы переместились в новую область памяти. Доступ к ним через недействительные указатели приведет к неопределенному поведению.
• Исключения: При переаллокации может возникнуть исключение std::bad_alloc, если не удалось выделить достаточно памяти.
• Непредсказуемое время выполнения: Из-за потенциальных переаллокаций, время вставки одного элемента с помощью push_back может варьироваться: от O(1) (амортизированно) до O(n) (в худшем случае, при переаллокации, где n - текущий размер вектора). Это может быть проблемой в системах реального времени.

Для mitigate этих проблем можно использовать:

• reserve(): Заранее выделить память для определенного количестваN элементов, чтобы избежать переаллокаций при добавлении первых N элементов.

  #include <vector>
  
  int main() {
      std::vector<int> my_vector;
      my_vector.reserve(100); // Выделяем память для 100 элементов
      for (int i = 0; i < 100; ++i) {
          my_vector.push_back(i); // Вставка без переаллокации в этом цикле
      }
      return 0;
  }
  

• emplace_back(): В C++11 и более поздних версиях предпочтительнее emplace_back для типов, требующих недешевого копирования/перемещения, так как он конструирует объект in-place в памяти вектора.

  #include <vector>
  #include <string>
  
  int main() {
      std::vector<std::string> my_vector;
      my_vector.reserve(100);
      for (int i = 0; i < 100; ++i) {
          my_vector.emplace_back("element" + std::to_string(i)); // Прямое конструирование строки
      }
      return 0;
  }