C++初阶之一篇文章让你掌握vector（理解和使用）

2024-02-27 1687阅读

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vector（理解和使用）

1.什么是vector？
2.vector的使用

2.1 vector构造函数
2.2 vector迭代器（Iterators）函数

2.2.1 begin()
2.2.2 end()
2.2.3 rbegin()
2.2.4 rend()
2.2.5 cbegin()、cend()、crbegin()和crend() C++11
2.3 vector容量函数
2.4 vector元素访问函数

2.4.1 operator[]
2.4.2 at
2.4.3 front()
2.4.4 back()
2.4.5 data() C++11
2.5 vector增删查改函数

2.5.1 assign()
2.5.2 push_back()
2.5.3 pop_back()
2.5.4 insert()
2.5.5 erase()
2.5.6 swap()
2.5.7 clear()
2.5.8 emplace() C++11
2.5.9 emplace_back() C++11
2.5.10 vector 迭代器失效问题

结语

1.什么是vector？

在C++中，std::vector是标准模板库（STL）中的一种动态数组容器，它可以存储任意类型的元素，并且能够自动调整大小。std::vector提供了许多方便的成员函数，使得对数组的操作更加简单和高效。

vector声明：

template ;

这是 std::vector 的一般模板定义。它使用了两个模板参数 T 和 Alloc，其中 T 表示容器中存储的元素类型，Alloc 表示容器的内存分配器类型，默认为 std::allocator。该模板定义了一个通用的 vector 类模板，用于存储任意类型的元素。

template class vector;

这是特化版本的 std::vector，用于存储 bool 类型的元素。这是因为 C++ 中的 std::vector 不能直接存储布尔类型，而是使用了一种特殊的实现来节省空间。这个特化版本接受一个模板参数 Alloc，表示容器的内存分配器类型，但是对于 std::vector 来说，这个分配器类型实际上不会影响它的内部实现，因为 std::vector 会进行特殊优化来节省空间。

总结：

template ; 是 std::vector 的一般模板定义，用于存储任意类型的元素。

template class vector; 是特化版本的 std::vector，用于存储 bool 类型的元素。

特点和优势：

动态数组：std::vector内部实现了动态内存管理，可以根据需要自动调整存储容量，当需要添加新元素时，会自动分配更多的内存空间。

随机访问：可以通过下标或迭代器来访问元素，支持快速的随机访问。

自动扩容：当元素个数超过当前容量时，std::vector会自动重新分配更大的内存块，以便容纳更多元素。

连续存储：std::vector的元素在内存中是连续存储的，这样可以提高访问效率。

支持动态调整大小：可以使用 push_back() 和 pop_back() 方法在尾部添加或删除元素，也可以使用 resize() 方法动态调整容器大小。

与其它动态序列容器相比（deque, list and forward_list）: vector在访问元素的时候更加高效，在末尾添加和删除元素相对高效。对于其它不在末尾的删除和插入操作，效率更低。比起list和forward_list统一的迭代器和引用更好

使用std::vector前需要包含头文件，例如：#include 。

下面是一个使用std::vector的简单示例：

#include 
#include 
int main() {
    std::vector vec; // 声明一个存储int类型的vector
    // 在vector中添加元素
    vec.push_back(10);
    vec.push_back(20);
    vec.push_back(30);
    // 遍历vector并输出元素
    for (const auto& element : vec) {
        std::cout 
  //构造函数的使用顺序与上述相同：
  std::vector16,2,77,29};
  std::vector1, 2, 3, 4};
std::vector5, 6, 7};
vec1 = vec2; // 将 vec2 的内容赋值给 vec1

    std::vector1, 2, 3, 4, 5};
    // 使用 begin() 获取可修改迭代器
    std::vector
        std::cout 
    std::vector1, 2, 3, 4, 5};
    // 使用 end() 获取可修改迭代器
    std::vector
        std::cout 
    std::vector1, 2, 3, 4, 5};
    // 使用 rbegin() 获取可修改逆向迭代器
    std::vector
        std::cout 
    std::vector 1, 2, 3, 4, 5 };
    // 使用 rend() 获取可修改逆向迭代器的结束位置
    std::vector
        //*rit += 1; //错误：常量逆向迭代器不允许修改元素的值
        std::cout 
        *rit += 1;// 从后往前修改每一个元素的值
        std::cout 
    std::vector1, 2, 3, 4, 5};
    // 使用 cbegin() 获取常量迭代器的开始位置
    std::vector
        std::cout 
        std::cout 
    std::vector1, 2, 3, 4, 5};
    std::cout 
    size_t sz;
    vector
        v.push_back(i);
        if (sz != v.capacity())
        {
            sz = v.capacity();
            cout 
    TestVectorExpand();
    return 0;
}

    vector
        v.push_back(i);
        if (sz != v.capacity())
        {
            sz = v.capacity();
            cout 
    TestVectorExpandOP();
    return 0;
}

    std::vector1, 2, 3, 4, 5};
    // 修改元素
    myVector[2] = 10; // 将索引 2 处的元素修改为 10
    // 读取元素
    std::cout 
    std::vector1, 2, 3, 4, 5};
    // 修改元素
    myVector.at(2) = 10; // 将索引 2 处的元素修改为 10
    // 读取元素
    std::cout 
        int value = myVector.at(10);
    } catch (const std::out_of_range& e) {
        std::cout 
    std::vector1, 2, 3, 4, 5};
    // 修改第一个元素
    myVector.front() = 10; // 将第一个元素修改为 10
    // 读取第一个元素
    std::cout 
    std::vector1, 2, 3, 4, 5};
    // 修改最后一个元素
    myVector.back() = 10; // 将最后一个元素修改为 10
    // 读取最后一个元素
    std::cout 
    std::vector1, 2, 3, 4, 5};
    // 获取底层存储数组的非常量指针
    int* ptr = myVector.data();
    // 修改底层存储数组
    ptr[0] = 10;
    ptr[3] = 20;
    // 通过 const value_type* 获取底层存储数组的常量指针（适用于 const std::vector）
    const std::vector
        std::cout 
    std::vector10, 20, 30, 40, 50};
    myVector.assign(sourceVector.begin(), sourceVector.end());
    // 打印容器内容
    for (int num : myVector) {
        std::cout 
        std::cout 
    std::vector
        std::cout 
    std::vector10, 20, 30};
    std::cout 
        std::cout 
        std::cout 
    std::vector1, 2, 3};
    std::vector
        std::cout 
    std::vector1, 2, 3};
    std::vector
        std::cout 
    std::vector1, 2, 3};
    std::vector100, 200};
    std::vector
        std::cout 
    std::vector1, 2, 3, 4, 5};
    std::vector
        std::cout 
    std::vector1, 2, 3, 4, 5};
    std::vector
        std::cout 
    std::vector1, 2, 3};
    std::vector4, 5, 6};
    std::cout 
        std::cout 
        std::cout 
        std::cout 
        std::cout 
    std::vector1, 2, 3, 4, 5};
    std::cout 
        std::cout 
        std::cout 
public:
    Person(const std::string& name, int age) : name_(name), age_(age) {
        std::cout 
    std::vector
public:
    Person(const std::string& name, int age) : name_(name), age_(age) {
        std::cout 
    std::vector
	vector 1,2,3,4,5,6 };
	auto it = v.begin();
	v.assign(100, 8);
	
	while (it != v.end())
	{
		cout 
	int a[] = { 1, 2, 3, 4 };
	vector
	vector 1, 2, 3, 4 };
	auto it = v.begin();
	while (it != v.end())
	{
		if (*it % 2 == 0)
			v.erase(it);
		++it;
	}
	return 0;
}

	vector 1, 2, 3, 4 };
	auto it = v.begin();
	while (it != v.end())
	{
		if (*it % 2 == 0)
			it = v.erase(it);
		else
			++it;
	}
	return 0;
}

	vector 1,2,3,4,5 };
	for (size_t i = 0; i

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