在STL容器中,vector可能是最受欢迎的了,因为他们只需要往向容器中添加元素,而不用事先操心容器大小的问题。
不过用过的都知道,vector接口不够丰富。于是这里,将在原vector的基础上,拓展新的接口,方便实际场景中的运用。
本文源码见【完整代码】章节,或GitHub:https://github.com/deargo/cpphelper。
vector是表示可以改变大小的数组的序列容器。
就像数组一样,vector为它们的元素使用连续的存储位置,这意味着它们的元素也可以使用到其元素的常规指针上的偏移来访问,而且和数组一样高效。但是与数组不同的是,它们的大小可以动态地改变,它们的存储由容器自动处理。
在内部,vector使用一个动态分配的数组来存储它们的元素。这个数组可能需要重新分配,以便在插入新元素时增加大小,这意味着分配一个新数组并将所有元素移动到其中。就处理时间而言,这是一个相对昂贵的任务,因此每次将元素添加到容器时矢量都不会重新分配。
相反,vector容器可以分配一些额外的存储以适应可能的增长,并且因此容器可以具有比严格需要包含其元素(即,其大小)的存储更大的实际容量。库可以实现不同的策略的增长到内存使用和重新分配之间的平衡,但在任何情况下,再分配应仅在对数生长的间隔发生尺寸,使得在所述载体的末端各个元件的插入可以与提供分期常量时间复杂性。
因此,与数组相比,载体消耗更多的内存来交换管理存储和以有效方式动态增长的能力。
与其他动态序列容器(deques,lists和 forward_lists )相比,vector非常有效地访问其元素(就像数组一样),并相对有效地从元素末尾添加或移除元素。对于涉及插入或移除除了结尾之外的位置的元素的操作,它们执行比其他位置更差的操作,并且具有比列表和 forward_lists 更不一致的迭代器和引用。
现在常用的接口insert、push_back、emplace及emplace_back。
在实际中,我们需要合并两个vector,循环新增,太耗时好性能;insert接口太长;而算法中的merge,还有注意源容器的空间足够和有序。
能不能简单点,比如直接相加,或者append。如果要一次性插入多个元素,不需要多次调用接口,而像流运算符那样插入呢。
改进的代码中,也新增了前部插入的接口。但在这里不推荐使用,因为每次插入,已有的元素都必须腾出空间,往后位移,效率是及其低下,如果大量的前部插入,则建议使用list。
删除元素,绝对是vector容器最大的一个坑,谁用谁知道。
clear清空了元素,但没有释放空间,容量依然不变,虽然c++11新提供了新的接口shrink_to_fit ,但难免忘记,也感觉多余。
swap,可以清空元素,又可以回收空间,但还要构造一个空的对象,麻烦。
pop_back从尾部删除元素,同样没有释放空间;
erase只修改了迭代器,容量亦不变,并返回删除元素的下一个元素位置,在循环操作时极易出错。
算法中的remove和remove_if也没有真正删除元素,甚至连 size 都不变,还使用繁琐。
所以这里急需要一个,能够完整删除元素的接口,而且可以删除任意位置的元素。
我们一般使用迭代器、at、[ ],和算法中的 find 函数进行遍历。
at巨慢,find繁琐也慢,下标索引遍历 [ ] 比迭代器较快,但也要写个循环遍历,业务代码做了不必要的操作。
于是本文新增了检索接口,屏蔽了遍历环节。另外也新增了存在、索引获取的接口。
在STL容器中,vector、list 和 set 各有优劣,实际使用中,经常需要进行这几种类型之间的转换,于是也新增了vector与其他两者的互相转换和赋值。
在STL中,也提供了大量的算法函数,以应对vector、map、set、list、queue等的操作,不过单独使用,参数复杂,用起来不方便,于是这里尝试将find、count、sort、equal、fill、copy等算法加以集成,使其和原始的算法函数没有任何区别。
#pragma once
#if _MSC_VER >= 1600
#pragma execution_character_set("utf-8")
#endif
#include
#include
#include
#include
#include
namespace CppHelper
{
template >
class CVector : public std::vector{
using StdVec = std::vector;
public:
explicit CVector(const Alloc& alloc = Alloc()):StdVec(alloc) {} //默认构造函数
explicit CVector(typename CVector::size_type n, const Type& val = Type(), const Alloc& alloc = Alloc()):StdVec(n,val,alloc){} //容量构造函数
CVector(CVector&& other):StdVec(std::forward(other)){ } //拷贝构造函数
CVector(const std::vector& vec){ StdVec::assign(vec.begin(), vec.end()); } //可用std::vector初始化
template //可用迭代器初始化
CVector (InitIterator first, InitIterator last, const Alloc& alloc = Alloc()):StdVec(first,last,alloc){}
explicit CVector(const std::set& set){ StdVec::assign(set.begin(), set.end()); } //可用std::set初始化
explicit CVector(const std::list& list){ StdVec::assign(list.begin(), list.end()); } //可用std::list初始化
public:
operator std::vector(){ return *this; } //类型转换函数,可直接转换为std::vector
bool ope