c++ 11标准模板(STL) std::vector (六)

定义于头文件 
template<

    class T,
    class Allocator = std::allocator

> class vector;
(1)
namespace pmr {

    template
    using vector = std::vector>;

}
(2) (C++17 起)

 1) std::vector 是封装动态数组的顺序容器。

2) std::pmr::vector 是使用多态分配器的模板别名。

元素相继存储,这意味着不仅可通过迭代器,还能用指向元素的常规指针访问元素。这意味着指向 vector 元素的指针能传递给任何期待指向数组元素的指针的函数。

(C++03 起)

vector 的存储是自动管理的,按需扩张收缩。 vector 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 所用的方式不在每次插入元素时,而只在额外内存耗尽时重分配。分配的内存总量可用 capacity() 函数查询。额外内存可通过对 shrink_to_fit() 的调用返回给系统。 (C++11 起)

重分配通常是性能上有开销的操作。若元素数量已知,则 reserve() 函数可用于消除重分配。

vector 上的常见操作复杂度(效率)如下:

  • 随机访问——常数 O(1)
  • 在末尾插入或移除元素——均摊常数 O(1)
  • 插入或移除元素——与到 vector 结尾的距离成线性 O(n)

std::vector (对于 bool 以外的 T )满足容器 (Container) 、具分配器容器 (AllocatorAwareContainer) 、序列容器 (SequenceContainer) 、连续容器 (ContiguousContainer) (C++17 起)及可逆容器 (ReversibleContainer) 的要求。

容量

检查容器是否为空

std::vector::empty

bool empty() const;

(C++11 前)

bool empty() const noexcept;

(C++11 起)
(C++20 前)

[[nodiscard]] bool empty() const noexcept;

(C++20 起)

 检查容器是否无元素,即是否 begin() == end() 。

参数

(无)

返回值

若容器为空则为 true ,否则为 false

复杂度

常数。

返回容纳的元素数

std::vector::size

size_type size() const;

(C++11 前)

size_type size() const noexcept;

(C++11 起)

 返回容器中的元素数,即 std::distance(begin(), end()) 。

参数

(无)

返回值

容器中的元素数量。

复杂度

常数。

返回可容纳的最大元素数

std::vector::max_size

size_type max_size() const;

(C++11 前)

size_type max_size() const noexcept;

(C++11 起)

 返回根据系统或库实现限制的容器可保有的元素最大数量,即对于最大容器的 std::distance(begin(), end()) 。

参数

(无)

返回值

元素数量的最大值。

复杂度

常数。

注意

此值通常反映容器大小上的理论极限,至多为 std::numeric_limits::max() 。运行时,可用 RAM 总量可能会限制容器大小到小于 max_size() 的值

调用示例

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

using namespace std;

struct Cell
{
    int x;
    int y;

    Cell() = default;
    Cell(int a, int b): x(a), y(b) {}

    Cell &operator +=(const Cell &cell)
    {
        x += cell.x;
        y += cell.y;
        return *this;
    }

    Cell &operator +(const Cell &cell)
    {
        x += cell.x;
        y += cell.y;
        return *this;
    }

    Cell &operator *(const Cell &cell)
    {
        x *= cell.x;
        y *= cell.y;
        return *this;
    }

    Cell &operator ++()
    {
        x += 1;
        y += 1;
        return *this;
    }


    bool operator <(const Cell &cell) const
    {
        if (x == cell.x)
        {
            return y < cell.y;
        }
        else
        {
            return x < cell.x;
        }
    }

    bool operator >(const Cell &cell) const
    {
        if (x == cell.x)
        {
            return y > cell.y;
        }
        else
        {
            return x > cell.x;
        }
    }

    bool operator ==(const Cell &cell) const
    {
        return x == cell.x && y == cell.y;
    }
};

std::ostream &operator<<(std::ostream &os, const Cell &cell)
{
    os << "{" << cell.x << "," << cell.y << "}";
    return os;
}


int main()
{
    std::cout << std::boolalpha;

    std::mt19937 g{std::random_device{}()};
    srand((unsigned)time(NULL));

    auto generate = []()
    {
        int n = std::rand() % 10 + 110;
        Cell cell{n, n};
        return cell;
    };

    std::vector vector1;
    //检查容器是否无元素,即是否 begin() == end() 。
    std::cout << "vector1   empty: " << vector1.empty() << std::endl;
    //替换容器的内容。1) 以 count 份 value 的副本替换内容。
    vector1.assign(6, generate());
    //检查容器是否无元素,即是否 begin() == end() 。
    std::cout << "vector1   empty: " << vector1.empty() << std::endl;
    std::cout << "vector1:  ";
    std::copy(vector1.begin(), vector1.end(), std::ostream_iterator(std::cout, " "));
    std::cout << std::endl;
    std::cout << std::endl;

    std::vector vector2;
    for (size_t index = 0; index < 5; index++)
    {
        vector2.push_back(generate());
        std::cout << "vector2 ";
        //返回容器中的元素数,即 std::distance(begin(), end()) 。
        std::cout << "size(): " << vector2.size() << "  ";
        std::copy(vector2.begin(), vector2.end(), std::ostream_iterator(std::cout, " "));
        std::cout << std::endl;
    }
    std::cout << std::endl;

    //返回根据系统或库实现限制的容器可保有的元素最大数量,即对于最大容器的 std::distance(begin(), end()) 。
    std::vector vector_b;
    std::cout << "vector max_size:      " << vector_b.max_size() << std::endl;
    std::vector vector_c;
    std::cout << "vector max_size:      " << vector_c.max_size() << std::endl;
    std::vector vector_i;
    std::cout << "vector max_size:       " << vector_i.max_size() << std::endl;
    std::vector vector_ui8;
    std::cout << "vector max_size:   " << vector_ui8.max_size() << std::endl;
    std::vector vector_ui16;
    std::cout << "vector max_size:  " << vector_ui16.max_size() << std::endl;
    std::vector vector_ui32;
    std::cout << "vector max_size:  " << vector_ui32.max_size() << std::endl;
    std::vector vector_ui64;
    std::cout << "vector max_size:  " << vector_ui64.max_size() << std::endl;
    std::vector vector_s;
    std::cout << "vector max_size:     " << vector_s.max_size() << std::endl;
    std::vector vector_d;
    std::cout << "vector max_size:    " << vector_d.max_size() << std::endl;
    std::vector vector_f;
    std::cout << "vector max_size:     " << vector_f.max_size() << std::endl;
    std::vector vector_l;
    std::cout << "vector max_size:      " << vector_l.max_size() << std::endl;
    std::vector vector_ll;
    std::cout << "vector max_size: " << vector_ll.max_size() << std::endl;
    std::vector vector_str;
    std::cout << "vector max_size:    " << vector_str.max_size() << std::endl;
    std::vector vector_Cell;
    std::cout << "vector max_size:      " << vector_Cell.max_size() << std::endl;
    return 0;
}

输出

c++ 11标准模板(STL) std::vector (六)_第1张图片

 

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