C++vector容器用法详解
一、前言
vector 是封装动态数组的顺序容器，连续存储数据，所以我们不仅可以通过迭代器访问存储在 vector 容器中的数据，还能用指向 vector 容器中的数据的常规指针访问数据。这意味着指向 vector 容器中的数据的指针能传递给任何期待指向数组元素的指针的函数。
vector 容器的存储是自动管理的，按需扩张收缩。vector 容器通常占用多于静态数组的空间，因为要分配更多内存以管理将来的增长。 vector 容器增长不是在原空间之后接新空间，而是找更大的内存空间，然后将已有数据拷贝到新空间，释放原空间，vector 容器所用的增长方式不是在每次插入元素时，而是在额外空闲内存耗尽时重分配。
vector 容器是类模板，可以存储内置数据类型（例如：char，int，float 等），自定义数据类型，也可以 vector 容器嵌套容器。使用时包含头文件
template>
class vector {
// 代码块
}； vector 容器的迭代器是支持随机访问的迭代器。例如：
vector::iterator it = v.begin();
cout << *(it + 2) << endl; //访问 v 中下标为 2 的元素 
二、 vector 容器类函数
构造函数
vector();
功能：默认构造函数
形数：
返回值：
vector(const vector& right);
功能：拷贝构造函数
形参：
right ：另一个 vector 容器对象的常引用
返回值：
vector(iterator first, iterator last);
功能：创建一个vector 容器对象，并将 [first, last ) 区间的元素拷贝到这个 vector 容器对象中
形参：
first ：起始迭代器
lsat ：末尾迭代器（注意：这个末尾迭代器的元素是 没有被拷贝到这个 vector 容器对象中的）
返回值：
vector(const size_type count, const T& val);
功能：创建一个 vector 容器对象，并将 count 个 T 类型数据拷贝到这个 vector 容器对象中
形参：
count ：数量
val ：T类型数据的引用（T是模板参数）
返回值：
vector_constructor.cpp
#include
#include
using namespace std;
int main(int argc, char *argv[])
{
vector v1; //调用默认构造函数
v1.push_back(1);
v1.push_back(2);
cout << "---- v1 容器 -----" << endl;
for (vector::iterator it = v1.begin(); it != v1.end(); it++)
cout << *it << endl;
vector v2(v1); //调用拷贝构造函数
cout << "---- v2 容器 -----" << endl;
for (vector::iterator it = v2.begin(); it != v2.end(); it++)
cout << *it << endl;
vector v3(v1.begin(), v1.end()); //调用 vector(iterator first, iterator last);
cout << "---- v3 容器 -----" << endl;
for (vector::iterator it = v3.begin(); it != v3.end(); it++)
cout << *it << endl;
vector v4(3, 100); //调用 vector(const size_type count, const int& val);
cout << "---- v4 容器 -----" << endl;
for (vector::iterator it = v4.begin(); it != v4.end(); it++)
cout << *it << endl;
return 0;
} 
迭代器
begin(); cbegin(); //返回指向起始迭代器（cbegin(); C++11标准加入的）
end(); cend(); //返回指向末尾的迭代器（cend(); C++11标准加入的）
rbegin(); crbegin(); //返回指向起始的逆向迭代器（crbegin(); C++11标准加入的）
rend(); crend(); //返回指向末尾的逆向迭代器（crend(); C++11标准加入的）
vector_iterator.cpp
#include
#include
using namespace std;
int main(int argc, char *argv[])
{
vector v;
v.push_back(0);
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(3);
cout << "*begin = " << *(v.begin()) << endl;
cout << "*cbegin = " << *(v.cbegin()) << endl;
cout << "*rbegin = " << *(v.rbegin()) << endl;
cout << "*crbegin = " << *(v.crbegin()) << endl;
return 0;
} 
赋值操作
operator=
vector& operator=(const vector& right);
功能：将右值 right 容器对象中的所有元素赋值给这个 vector 容器对象（左值）
形参：
right ：另一个 vector 容器对象的常引用
返回值：被赋值的 vector 容器对象的引用
assign
void assign(iterator first, iterator last);
功能：将 [first, last ) 区间的元素赋值给这个 vector 容器对象
形参：
first ：起始迭代器
last ：末尾迭代器（注意：这个末尾迭代器的元素是 没有被赋值给这个 vector 容器对象中的）
返回值：void
void assign(const size_type count, const T& val);
功能：将 count 个 T 类型数据赋值给这个 vector 容器对象
形参：
count ：数量
val ：T 类型数据的引用（T是模板参数）
返回值：void
vector_assign.cpp
#include
#include
using namespace std;
int main(int argc, char *argv[])
{
vector v1;
v1.push_back(1);
v1.push_back(2);
cout << "---- v1 容器 ----" << endl;
for (vector::iterator it = v1.begin(); it != v1.end(); it++)
cout << *it << endl;
vector v2;
v2 = v1; //调用 vector& operator=(const vector& right);
cout << "---- v2 容器 ----" << endl;
for (vector::iterator it = v2.begin(); it != v2.end(); it++)
cout << *it << endl;
vector v3;
v3.assign(v1.begin(), v1.end()); //调用 void assign(iterator first, iterator last);
cout << "---- v3 容器 ----" << endl;
for (vector::iterator it = v3.begin(); it != v3.end(); it++)
cout << *it << endl;
vector v4;
v4.assign(3, 100); //调用 void assign(const size_type count, const int& val);
for (vector::iterator it = v4.begin(); it != v4.end(); it++)
cout << *it << endl;
return 0;
} 
元素访问
at
T& at(const size_type pos);
功能：访问指定下标的元素，普通对象调用这个函数
形参：
pos ：要返回的元素的下标
返回值：指定下标元素的引用
const T& at(const size_type pos) const;
功能：访问指定下标的元素，常对象调用这个函数
形参：
pos ：要返回的元素的下标
返回值：指定下标元素的常引用
operator[]
T& operator[](const size_type pos);
功能：访问指定下标的元素，普通对象调用这个函数
形参：
pos ：要返回的元素的下标
返回值：指定下标元素的引用
const T& operator[](const size_type pos) const;
功能：访问指定下标的元素，常对象调用这个函数
形参：
pos ：要返回的元素的下标
返回值：指定下标元素的常引用
front
T& front();
功能：访问第一个元素，普通对象调用这个函数
形参：
返回值：第一个元素的引用
const T& front() const;
功能：访问第一个元素，常对象调用这个函数
形参：
返回值：第一个元素的常引用
back
T& back();
功能：访问最后一个元素，普通对象调用这个函数
形参：
返回值：最后一个元素的引用
const T& back() const;
功能：访问最后一个元素，常对象调用这个函数
形参：
返回值：最后一个元素的常引用
data
T* data();
功能：返回指向存储元素工作的底层数组的指针，指针满足范围 [data(), data() + size() ) 。普通对象调用这个函数
形参：
返回值：指向存储元素工作的底层数组的指针
const T* data() const;
功能：返回指向存储元素工作的底层数组的指针，指针满足范围 [data(), data() + size() ) 。常对象调用这个函数
形参：
返回值：指向存储元素工作的底层数组的常量指针
vector_visit.cpp
#include
#include
using namespace std;
int main(int argc, char *argv[])
{
vector v;
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(3);
const vector cv(v);
cout << "---- at ----" << endl;
cout << "v[0] = " << v.at(0) << endl; //调用 int& at(const size_type pos);
//cout << "v[3] = " << v.at(3) << endl; //越界，会报 已放弃(吐核)
cout << "cv[2] = " << cv.at(2) << endl; //调用 const int& at(const size_type pos) const;
cout << endl;
cout << "---- operator[] ----" << endl;
cout << "v[0] = " << v[0] << endl; //调用 int& operator[](const size_type pos);
//cout << "v[3] = " << v[3] << endl; //越界，会报 已放弃(吐核)
cout << "cv[2] = " << cv[2] << endl; //调用 const int& operator[](const size_type pos) const;
cout << endl;
cout << "---- front ----" << endl;
cout << "v 第一个元素 = " << v.front() << endl; //调用 int& front();
cout << "cv 第一个元素 = " << v.front() << endl; //调用 const int& front() const;
cout << endl;
cout << "---- back ----" << endl;
cout << "v 最后一个元素 = " << v.back() << endl; //调用 int& back();
cout << "cv 最后一个元素 = " << v.back() << endl; //调用 const int& back() const;
cout << endl;
cout << "---- data ----" << endl;
cout << "---- v ----" << endl;
for (int *p = v.data(); p < v.data() + v.size(); p++) //调用 int* data();
cout << *p << endl;
cout << "---- cv ----" << endl;
for (const int *p = cv.data(); p < cv.data() + cv.size(); p++) //调用 const int* data() const;
cout << *p << endl;
return 0;
} 
容量
empty
bool empty() const;
功能：判断容器是否为空
形参：
返回值：若容器为空返回 true，否则返回 false
size
size_type size() const;
功能：返回容器中元素个数
形参：
返回值：容器中元素个数
resize
void resize(const size_type newsize);
功能：设置容器的元素个数为 newsize 个
如果 newsize == size()，什么都不做
如果 newsize > size()， 则尾部插入 newsize - size() 个默认的元素（比如 int 元素，默认0）
如果 newsize < size()， 则留下以首元素开始的前 newsize 个元素，后面的都会被擦除掉
形参：
newsize ：容器新的元素个数
返回值：
void resize(const size_type newsize, const T& val)
功能：设置容器的元素个数为 newsize 个
如果 newsize == size()，什么都不做
如果 newsize > size()， 则尾部插入 newsize - size() 个值为 val 的元素
如果 newsize < size()， 则留下以首元素开始的前 newsize 个元素，后面的都会被擦除掉
形参：容器新的元素个数
返回值：
max_size
size_type max_size() const;
功能：返回根据系统或库实现限制的容器可存储的元素最大数量
形参：
返回值：根据系统或库实现限制的容器可存储的元素最大数量
reserve
void reserve(const size_type new_capacity);
功能：增加容器的容量到 >= new_capacity；如果 new_capacity 大于当前的 capacity()，则分配新空间，并把原有的元素拷贝到新空间，释放原空间，否则该方法什么也不做
形参：
new_capacity ：新容量值
返回值：
capacity
size_type capacity() const;
功能：返回当前存储空间能够容纳的元素个数
形参：
返回值：当前存储空间能够容纳的元素个数
shrink_to_fit
void shrink_to_fit(); （注意：C++11标准加入）
功能：请求移除容器中未使用的容量，请求是否能达成依赖实现
形参：
返回值：
vector_capacity.cpp
#include
#include
using namespace std;
#define MAX 4
int main(int argc, char *argv[])
{
vector v;
for (int i = 0; i < MAX; i++)
v.push_back(i);
vector vm;
cout << "---- v ----" << endl;
for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
cout << *it << " ";
cout << endl;
cout << "---- vm ----" << endl;
for (vector::iterator it = vm.begin(); it != vm.end(); it++)
cout << *it << " ";
cout << endl;
cout << endl;
cout << "---- empty ----" << endl;
if (v.empty())
cout << "v is empty." << endl;
else
cout << "v isn't empty." << endl;
if (vm.empty())
cout << "vm is empty." << endl;
else
cout << "vm isn't empty." << endl;
cout << endl;
cout << "---- max_size ----" << endl;
cout << "v max_size = " << v.max_size() << endl;
cout << "vm max_size = " << vm.max_size() << endl;
cout << endl;
cout << "---- size ----" << endl;
cout << "v size = " << v.size() << endl;
cout << "vm size = " << vm.size() << endl;
cout << endl;
cout << "---- capacity ----" << endl;
cout << "v capacity = " << v.capacity() << endl;
cout << "vm capacity = " << vm.capacity() << endl;
v.reserve(100);
vm.reserve(100);
cout << "---- after reserve new capacity 100 ----" << endl;
cout << "v capacity = " << v.capacity() << endl;
cout << "vm capacity = " << vm.capacity() << endl;
v.reserve(50); //比当前 capacity() 小，什么都不做
vm.reserve(50); //比当前 capacity() 小，什么都不做
cout << "---- after reserve new capacity 50 ----" << endl;
cout << "v capacity = " << v.capacity() << endl;
cout << "vm capacity = " << vm.capacity() << endl;
v.shrink_to_fit();
vm.shrink_to_fit();
cout << "---- after shrink_to_fit ----" << endl;
cout << "v capacity = " << v.capacity() << endl;
cout << "vm capacity = " << vm.capacity() << endl;
v.resize(8);
cout << "----after v.resize(8) v ----" << endl;
for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
cout << *it << " ";
cout << endl;
vm.resize(8, 10);
cout << "----after vm.resize(8, 10) vm ----" << endl;
for (vector::iterator it = vm.begin(); it != vm.end(); it++)
cout << *it << " ";
cout << endl;
cout << "---- capacity ----" << endl;
cout << "v capacity = " << v.capacity() << endl;
cout << "vm capacity = " << vm.capacity() << endl;
v.resize(2); //从 8 个元素，resize 到 2 个，会留下从首元素开始的前 2 个元素
cout << "----after v.resize(2) v ----" << endl;
for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
cout << *it << " ";
cout << endl;
vm.resize(2, 5); //从 8 个元素，resize 到 2 个，会留下从首元素开始的前 2 个元素
cout << "----after vm.resize(2, 5) vm ----" << endl;
for (vector::iterator it = vm.begin(); it != vm.end(); it++)
cout << *it << " ";
cout << endl;
cout << "---- capacity ----" << endl;
cout << "v capacity = " << v.capacity() << endl;
cout << "vm capacity = " << vm.capacity() << endl;
return 0;
} 
操作
push_back
void push_back(const T& val);
功能：添加数据到容器末尾
形参：
val ：T 类型数据的常引用（T 是模板参数）
返回值：
pop_back
void pop_back();
功能：删除容器的末元素
形参：
返回值：
clear
void clear();
功能：清空容器所有元素。调用这个函数后 size() 返回 0
形参：
返回值：
erase
iterator erase(iterator pos); //C++11标准前
iterator erase(const_iterator pos); //C++11 标准起
功能：删除位于 pos 位置的元素
形参：
pos ：指向要删除元素的迭代器
返回值：后随被删除元素的迭代器
1. 如果 pos 指向末元素，则返回 end() 迭代器
2. 如果删除不存在的元素，会报 段错误
iterator erase(iterator first, iterator last); //C++11 标准前
iterator erase( const_iterator first, const_iterator last ); //C++11 标准起
功能：删除位于 [first, last ) 区间的元素
形参：
first ：要删除元素区间的起始迭代器
last ：要删除元素区间的末尾迭代器
返回值：后随最后被删除元素的迭代器
1. 如果 last == end()，则返回更新后的 end() 迭代器
2. 如果 [first, last ) 为空范围，则返回 last 迭代器
iterator insert(iterator pos, const T& val);
功能：在 pos 位置前插入元素
void insert(iterator pos, size_type count, const T& val);
功能：在 pos 位置前插入 count 个 val
void insert(iterator pos, InputIt first, InputIt last);
功能：在 pos 位置 插入 [first, last ) 区间的所有元素
void swap(vector& right);
功能：将容器的内容与 right 的交换
vector_operate.cpp
#include
#include
using namespace std;
#define MAX 4
int main(int argc, char *argv[])
{
vector v;
cout << "---- push_back v ----" << endl;
for (int i = 0; i < MAX; i++)
{
v.push_back(i+1); //调用 void push_back(const T& val);
cout << v[i] << " ";
}
cout << endl;
cout << "---- after v.pop_back() v ----" << endl;
v.pop_back(); //调用 void pop_back();
for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
cout << *it << " ";
cout << endl;
cout << "---- erase ----" << endl;
vector::iterator eraseIt = v.begin() + 1;
v.erase(eraseIt); //调用 iterator erase(iterator pos);
cout << "---- after erase(v.begin() + 1) v ----" << endl;
for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
cout << *it << " ";
cout << endl;
//v.erase(v.end()); 删除不存在的元素，报段错误
cout << "---- after erase(v.begin(), v.end()) v ---- " << endl;
v.erase(v.begin(), v.end()); //调用 iterator erase(iterator first, iterator last);
for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
cout << *it << " ";
cout << endl;
cout << "---- after insert(v.begin(), 1) v ----" << endl;
v.insert(v.begin(), 1); // iterator insert(iterator pos, const T& val);
for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
cout << *it << " ";
cout << endl;
cout << "---- after insert(v.end(), 2) v ----" << endl;
v.insert(v.end(), 2); // iterator insert(iterator pos, const T& val);
for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
cout << *it << " ";
cout << endl;
cout << "---- after insert(v.end(), 5, 100) v ----" << endl;
v.insert(v.end(), 5, 100); // void insert(iterator pos, size_type count, const T& val);
for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
cout << *it << " ";
cout << endl;
cout << "---- after insert(v.end(), v.begin(), v.end()) v ----" << endl;
v.insert(v.end(), v.begin(), v.end()); // void insert(iterator pos, InputIt first, InputIt last);
for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
cout << *it << " ";
cout << endl;
cout << "---- swap ----" << endl;
vector v1;
for (int i = 0; i < MAX; i++)
v1.push_back(i+1);
cout << "---- before swap v1----" << endl;
for (vector::iterator it = v1.begin(); it != v1.end(); it++)
cout << *it << " ";
cout << endl;
v.swap(v1); //
cout << "---- after swap v----" << endl;
for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
cout << *it << " ";
cout << endl;
cout << "---- after swap v1----" << endl;
for (vector::iterator it = v1.begin(); it != v1.end(); it++)
cout << *it << " ";
cout << endl;
v.clear(); // void clear();
cout << "---- after clear() v----" << endl;
for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
cout << *it << " ";
cout << endl;
return 0;
} 
三、vector 容器存储自定义数据
假如，我们有一个自定义的 People 类，这个类中有两个公共数据，分别是名字和年龄，有多个人的数据，需要存储在 vector 容器中，示例如下：
vector_udt.cpp
#include
#include
#include
using namespace std;
class People
{
public:
People(const string name, const int age):m_name(name), m_age(age)
{
}
string m_name;
int m_age;
};
int main(int argc, char *argv[])
{
People p1("a", 10);
People p2("b", 20);
People p3("c", 30);
People p4("d", 40);
People p5("e", 50);
vector v;
v.push_back(p1);
v.push_back(p2);
v.push_back(p3);
v.push_back(p4);
v.push_back(p5);
for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
cout << "name = " << it->m_name << ", age = " << it->m_age << endl;
return 0;
} 
四、vector 容器嵌套容器
vector 容器嵌套 vector 容器，其实就是二维数组
vector_dim.cpp
#include
#include
using namespace std;
int main(int argc, char *argv[])
{
vector > vv;
vector v1;
vector v2;
vector v3;
vector v4;
for (int i = 0; i < 4; i++)
{
v1.push_back(i+1);
v2.push_back(i+2);
v3.push_back(i+3);
v4.push_back(i+4);
}
vv.push_back(v1);
vv.push_back(v2);
vv.push_back(v3);
vv.push_back(v4);
for (vector >::iterator itvv = vv.begin(); itvv != vv.end(); itvv++)
{
for (vector::iterator it = itvv->begin(); it != itvv->end(); it++)
cout << *it << " ";
cout << endl;
}
return 0;
} 
五、循环访问 vector 容器的三种方式（while，for，for_each）
while
依据迭代器
vector::iterator itBegin = v.begin();
vector::iterator itEnd = v.end();
while(itBegin != itEnd)
{
//代码块
itBegin++;
} for
依据迭代器
for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
{
//代码块
} for_each
依据头文件
void func_callback(const T &val) //回调函数
{
//代码块
}
for_each(v.begin(), v.end(), my_print);vector_loop.cpp
#include
#include
#include
using namespace std;
void my_print(const int &val)
{
cout << val << endl;
}
int main(int argc, char *argv[])
{
vector v;
for (int i = 0; i < 5; i++)
v.push_back(i);
cout << "---while print----" << endl;
vector::iterator itBegin = v.begin();
vector::iterator itEnd = v.end();
while(itBegin != itEnd)
{
cout << *itBegin << endl;
itBegin++;
}
cout << "----for print----" << endl;
for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
{
cout << *it << endl;
}
cout << "----for_each----" << endl;
for_each(v.begin(), v.end(), my_print);
return 0;
} 