c++顺序容器

 

1. 几种顺序容器的比较

容器	本质	特点	适用范围
vector	可变大小数组	连续存储，快速随机访问，除尾部插入删除慢	默认使用
deque	双端队列	快速随机访问，除首尾插入删除慢	两端都需要添加删除元素
list	双向链表	不支持随机访问（只能遍历），插入删除迅速，额外内存开销大	需要中间插入元素
forward_list	单向链表	同list，只支持单向顺序访问	同上
array	固定大小数组	与内置数组类似，更安全易用	固定大小数组
string	类vector，保存字符	连续	存字符

 选用vector/deque还是list/forward_list取决于访问操作和插入/删除操作的相对比例。

访问更频繁，选用vector/deque。若插入/删除频繁，选用list/forward_list。

小技巧：如果必须在中间位置插入元素，之后大都为访问操作，可以在输入阶段使用list，输入完成拷贝到vector。

 

2. vector、string对象的存储

为支持快速随机访问，vector将元素连续存储。若每次存储都申请一次内存分配，每删除一个元素进行内存释放，会大大降低程序的运行性能。所以vector和string的实现通常会分配比需求更大的空间，容器预留这些空间作为备用，这样就不需要每次添加新元素都重新分配内存了。

当然，这样做也有缺点，即每次重新分配内存时都要移动所有的元素。但使用这种策略，使得扩张操作通常比list和deque还要快。

为此，容器大小管理操作里只有vector和string有c.capacity()，与其他容器共通的为c.size()。

c.capacity()含义为分配的空间大小（即不分配新内存空间前最多能保存的元素大小）。

c.size()含义为实际已经保存元素的数量。所以有c.capacity() >= c.size()。

 

3. 容器操作可能导致迭代器失效

向容器中添加或删除元素可能会使指向容器元素的指针、引用或迭代器失效。

添加或删除元素：

对于vector和string，插入或删除位置之后元素的指针、引用和迭代器都失效，之前的仍有效。若需要重新分配内存，指向容器的指针、引用和迭代器将全部失效。

对queue，插入或删除除首尾的任何位置都会使指针、引用和迭代器失效。

对两list，没影响。

为避免失效引起的问题，可使用insert或erase这种返回迭代器的操作更新迭代器。

不应在循环前保存end()返回的迭代器，必须每次插入操作后重新调用end()。

错误示例：

auto begin = v.begin()
     end = v.end();
while (begin != end)
{
    //插入操作，省略
}

正确示例：

while (begin != v.end())//重新计算end
{
    //插入操作，省略
}