认识、使用C++vetor和array

目录

前言：

1.vector模板

1.1vector简介

1.2创建vector类对象

2.array模板

2.1array简介

2.2创建array类对象

3.比较中学习

4.怎么避免数组越界访问

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前言：

  指针的基础用法分了近三篇文章，结合数组、结构、共用体、字符串一起学习。相信读者已经掌握了指针的基本知识，我们来补充一下在涉及指针第一篇内容里提到的，在C++中，用vector和array模板替代数组的使用。

1.vector模板

1.1vector简介

  vector模板类是在C++98新增的标准模板库(STL)提供的，它是动态数组的替代品（new typename[element];）。既然和动态数组有关，所以用vector模板类创建数据对象的时候，最后要记得使用数组格式释放掉相应的自由存储空间(堆区)。接下来我们来讲如何创建vector对象。

1.2创建vector类对象

  首先，使用vector模板要使用头文件vector，vector的名称空间在std里面，使用编译指令using就可以啦，需要声明的声明好后，就可以使用vetor创建对象。

  vi，vt，这里并不是英语里的不及物和及物动词的意思，碰巧这么起而已(doge)。vi是一个vector的对象。这句话可以这样理解，vector是类，用类创建的对象，是什么样的？vector样的，就像char ch；用char创建一个ch对象一样，只是char是基本类型，我们更常说，ch是一个char类型的变量。

  由于vector对象的大小可以根据我们的输入自动调整，所以可以在声明的时候，不指定数组的元素个数是可以的。而用静态联编创建数组int arr[元素个数];的时候，元素个数不能给0。

2.array模板

2.1array简介

  array是在C++11中新增加的，如果想使用长度固定的数组，使用array是一个更好的选择。vector的效率相比于数组是稍低的。我们说C、C++在数组进行访问的时候，对索引值不敏感，也就是可能超出数组的范围越界访问了而不报错。为了寻求功能更强大，更安全的长度固定的数组，我们引进了array类。

2.2创建array类对象

  一样的，需要引用头文件为才能使用array模板，名称空间位于std。

  因为array是在C++11新增的，此时C++将使用列表初始化成为通用的一种方法，而在C98下vector对象不能使用列表初始化。

3.比较中学习

  我们使用数组创建了arr1，vector创建了arr2，array创建了arr3、arr4。

  vector对象不能被初始化，通过数组表示法来赋值，我们可以把vector创建的对象arr2当成一个数组，用数组表示法来使用，array对象也一样可以用。

  arr4 = arr3；当数组元素一样，个数相同时，array类的对象是可以相互赋值的。我们看到打印arr4[2] = 3.14内容，可以记得更深刻一些。

  arr1的地址是0x008FF780，arr2的地址是0x00ACF758。这两个地址相差很大，这是因为，arr1数组是在栈区内存上的，vector是在堆区(动态数组替代品，动态开辟的空间在堆区)内存上的。我们只需要知道，栈区和堆区是内存中两块相对独立的内存块，地址相差很大就可以了。

  补充：堆区也叫内存池。

  而arr1与arr3、arr4相差不大，甚至可以看到arr3、arr4两者几近是靠在一起创建的，当然也不是连续的，只是比较起arr2很近。这是因为array创建的数组，也和arr1性质上也是相同的，固定长度的数组，局部，所以都是在栈区上开辟空间。

  看到arr1[-1]，相信大部分读者都反应过来说，数组arr1越界访问了。是的，我们看到右边窗口说代码退出是3，这是异常退出的意思，3是个错误代码信息的编号，代码退出0才是正常的。我们主要不是想讨论这个，而是说，结果是不是还是跑出来了？arr1[2]的地址是0x00FF780，arr[-1]是*(arr1-1)的意思，它们相差三个元素的位置，每个元素是double类型，算下来恰是地址0x8FF768。这里想告诉大家的是，C、C++没有检索下标使用有效性的这个保护机制，如果有编译器它都不让你跑起来，而这里是跑完再报错，但内容还是被改了。

4.怎么避免数组越界访问

  第一：足够细心。第二：让代码健壮一点。

  人难免会不经意的写出一个bug，所以为了保护好代码，适当加入写监督的机制。这里讲的是对C++中的vector类和array类使用at成员函数，来是程序在运行的时候，捕获非法索引的情况，程序默认中断。

  使用的例子：array arr1;  arr1.at(5);

  读者可能会问，那和前面报错有什么区别，我一样找不出原因呀，请注意，C和C++没有捕获这种索引值越界的。在一个工程中，当我们越界访问的时候，没有报错，且没有终止(但一般都会)，最后输出一个奇怪的结果，试问几万行里的代码，要怎么找bug。不过介于博主知识有限，可能这个at成员报错会有提示在第几行呀，或者是我们自己添加一些可以快速定位到位置等等。大家知道这么一回事就可以啦，在日后的学习中，懂得更多！ 

  还有一点就是，使用at()的代价是需要额外的时间去让编译器检查，这也是C和C++允许我们使用任何一个索引值的原因所在。另外这些类还有成员函数，begin()、end()。让我们确定开头和结尾这个边界，以免超过这个范围。这里就不细说啦，认识认识。

  好啦，到这就讲完了，希望读者读完有所收获。

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