C++ STL vector容器(深入了解,一文学会)
vector 的底层为顺序表(数组)。vector
vector
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C++ STL vector容器(深入了解,一文学会)目录
1 vector 容器的成员函数
2 构造函数
3 增加函数
4 删除函数
5 判断函数
6 大小函数
7 其它函数
8 使用方法
8.1 使用方法
8.2 升序降序
8.3 访问 & 定义
8.4 初始化
9 vector容器的底层实现机制
1 vector 容器的成员函数
| 函数成员 | 函数功能 |
|---|---|
| begin() | 返回指向容器中第一个元素的迭代器。 |
| end() | 返回指向容器最后一个元素所在位置后一个位置的迭代器，通常和 begin() 结合使用。 |
| rbegin() | 返回指向最后一个元素的迭代器。 |
| rend() | 返回指向第一个元素所在位置前一个位置的迭代器。 |
| cbegin() | 和 begin() 功能相同，只不过在其基础上，增加了 const 属性，不能用于修改元素。 |
| cend() | 和 end() 功能相同，只不过在其基础上，增加了 const 属性，不能用于修改元素。 |
| crbegin() | 和 rbegin() 功能相同，只不过在其基础上，增加了 const 属性，不能用于修改元素。 |
| crend() | 和 rend() 功能相同，只不过在其基础上，增加了 const 属性，不能用于修改元素。 |
| size() | 返回实际元素个数。 |
| max_size() | 返回元素个数的最大值。这通常是一个很大的值，一般是 232-1，所以我们很少会用到这个函数。 |
| resize() | 改变实际元素的个数。 |
| capacity() | 返回当前容量。 |
| empty() | 判断容器中是否有元素，若无元素，则返回 true；反之，返回 false。 |
| reserve() | 增加容器的容量。 |
| shrink _to_fit() | 将内存减少到等于当前元素实际所使用的大小。 |
| operator[ ] | 重载了 [ ] 运算符，可以向访问数组中元素那样，通过下标即可访问甚至修改 vector 容器中的元素。 |
| at() | 使用经过边界检查的索引访问元素。 |
| front() | 返回第一个元素的引用。 |
| back() | 返回最后一个元素的引用。 |
| data() | 返回指向容器中第一个元素的指针。 |
| assign() | 用新元素替换原有内容。 |
| push_back() | 在序列的尾部添加一个元素。 |
| pop_back() | 移出序列尾部的元素。 |
| insert() | 在指定的位置插入一个或多个元素。 |
| erase() | 移出一个元素或一段元素。 |
| clear() | 移出所有的元素，容器大小变为 0。 |
| swap() | 交换两个容器的所有元素。 |
| emplace() | 在指定的位置直接生成一个元素。 |
| emplace_back() | 在序列尾部生成一个元素。 |
2 构造函数
- vector():创建一个空vector
- vector(int nSize):创建一个vector,元素个数为nSize
- vector(int nSize,const t& t):创建一个vector，元素个数为nSize,且值均为t
- vector(const vector&):复制构造函数
- vector(begin,end):复制[begin,end)区间内另一个数组的元素到vector中
3 增加函数
- void push_back(const T& x):向量尾部增加一个元素X
- iterator insert(iterator it,const T& x):向量中迭代器指向元素前增加一个元素x
- iterator insert(iterator it,int n,const T& x):向量中迭代器指向元素前增加n个相同的元素x
- iterator insert(iterator it,const_iterator first,const_iterator last):向量中迭代器指向元素前插入另一个相同类型向量的[first,last)间的数据
4 删除函数
- iterator erase(iterator it):删除向量中迭代器指向元素
- iterator erase(iterator first,iterator last):删除向量中[first,last)中元素
- void pop_back():删除向量中最后一个元素
- void clear():清空向量中所有元素
5 判断函数
- bool empty() const:判断向量是否为空，若为空，则向量中无元素
6 大小函数
- int size() const:返回向量中元素的个数
- int capacity() const:返回当前向量张红所能容纳的最大元素值
- int max_size() const:返回最大可允许的vector元素数量值
7 其它函数
- void swap(vector&):交换两个同类型向量的数据
- void assign(int n,const T& x):设置向量中第n个元素的值为x
- void assign(const_iterator first,const_iterator last):向量中[first,last)中元素设置成当前向量元素
8 使用方法
本程序使用MFC来做示例，MFC和C++基本一样。
8.1 使用方法
.h
#include
#include
using namespace std;
.cpp
void CMFCApplication1Dlg::OnBnClickedButton4()
{
vectorv_int;
CString strText = "";
int intSize = 0;
// push_back(elem)在数组最后添加数据
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
v_int.push_back(i);
}
//去掉数组最后五个数据
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
v_int.pop_back();
}
//size()容器中实际数据个数
intSize = v_int.size();
//清空容器
v_int.clear();
}
8.2 升序降序
.h
#include
.cpp
//insert():插入元素到Vector中
v_int.insert(v_int.begin() + 3, 100); //将 10 插入到下标为3的位置
//从小到大
sort(v_int.begin(), v_int.end());
//sort 从小到大
for (int i = 0; i < v_int.size(); i++)
{
v_int;
}
//从大到小
reverse(v_int.begin(), v_int.end());//从大到小
for (int i = 0; i < v_int.size(); i++)
{
v_int;
} 
8.3 访问 & 定义
.cpp
//直接数组访问
for (int i = 0; i < 10; i++)//方法一
{
v_int[i];
}
//迭代器访问
vector::iterator it;//声明一个迭代器，来访问vector容器，作用：遍历或者指向vector容器的元素
for (it = v_int.begin(); it != v_int.end(); it++)
{
*it;
}
int N = 5, M = 6;
vector > obj(N); //定义二维动态数组大小5行
for (int i = 0; i < obj.size(); i++)//动态二维数组为5行6列，值全为0
{
obj[i].resize(M);
}
for (int i = 0; i < obj.size(); i++)//输出二维动态数组
{
for (int j = 0; j < obj[i].size(); j++)
{
obj[i][j];
}
}
vector > objs(N, vector(M)); //定义二维动态数组5行6列
for (int i = 0; i < objs.size(); i++)//输出二维动态数组
{
for (int j = 0; j < objs[i].size(); j++)
{
objs[i][j];
}
} 
8.4 初始化
//除了创建空 vector 容器外，还可以在创建的同时指定初始值以及元素个数，比如
vector primes{ 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19 };
//在创建 vector 容器时，也可以指定元素个数：
//圆括号 () 和大括号 {} 是有区别的，前者（例如 (20) ）表示元素的个数，而后者（例如 {20} ） 则表示 vector 容器中只有一个元素 20。
vector values(20);
vector values(20, 1.0);
int num = 20;
double value = 1.0;
vector values(num, value);
//通过存储元素类型相同的其它 vector 容器，也可以创建新的 vector 容器
std::vectorvalue1(5, 'c');
std::vectorvalue2(value1);
int array[] = { 1,2,3 };
std::vectorvalues(array, array + 2);//values 将保存{1,2}
std::vectorvalue1{ 1,2,3,4,5 };
std::vectorvalue2(std::begin(value1), std::begin(value1) + 3);//value2保存{1,2,3} 9 vector容器的底层实现机制
作者建议还是稍微看一下底层机制，vector主要有三个指针(迭代器) 来表示的：
- _Myfirst 和 _Mylast 可以用来表示 vector 容器中目前已被使用的内存空间；
- _Mylast 和 _Myend 可以用来表示 vector 容器目前空闲的内存空间；
- _Myfirst 和 _Myend 可以用表示 vector 容器的容量。
对于空的 vector 容器，由于没有任何元素的空间分配，因此 _Myfirst、_Mylast 和 _Myend 均为 null。
vector扩容本质
另外需要指明的是，当 vector 的大小和容量相等（size==capacity）也就是满载时，如果再向其添加元素，那么 vector 就需要扩容。vector 容器扩容的过程需要经历以下 3 步：
- 完全弃用现有的内存空间，重新申请更大的内存空间；
- 将旧内存空间中的数据，按原有顺序移动到新的内存空间中；
- 最后将旧的内存空间释放。
这也就解释了，为什么 vector 容器在进行扩容后，与其相关的指针、引用以及迭代器可能会失效的原因。
由此可见，vector 扩容是非常耗时的。为了降低再次分配内存空间时的成本，每次扩容时 vector 都会申请比用户需求量更多的内存空间（这也就是 vector 容量的由来，即 capacity>=size），以便后期使用。
vector 容器扩容时，不同的编译器申请更多内存空间的量是不同的。以 VS 为例，它会扩容现有容器容量的 50%。
以下博客部分内容借鉴自：http://c.biancheng.net/stl/。
C++ STL 容器、迭代器、适配器(深入了解,一文学会) https://blog.csdn.net/qq_37529913/article/details/120052137 C++ STL deque容器(深入了解,一文学会) https://blog.csdn.net/qq_37529913/article/details/118676574
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