【教程】C++语言基础学习笔记（五）——Vector向量

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【C++语言基础学习】系列文章

第一章 《项目与程序结构》
第二章 《数据类型》
第三章 《运算符》
第四章 《流程控制》
第五章 《Vector向量》
第六章 《String字符串》
第七章 《Array数组》
第八章 《函数》
第九章 《指针》
第十章 《结构体》

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Vector（向量）是一个封装了动态大小数组的顺序容器（Sequence Container），跟任意其他类型容器一样，能够存放各种类型的对象。可以简单的认为，向量是一个能够存放任意类型的动态数组。
Vector容器有以下特性。

1. 顺序序列：顺序容器的元素按照严格的线性顺序排序，可以通过元素在序列中的位置访问对应的元素。
2. 动态数组：支持对序列中的任意元素进行快速直接访问，甚至可以通过指针进行该操作，提供了在序列末尾相对快速地添加/删除元素的操作。
3. 能够感知内存分配器（Allocator-aware）容器使用一个内存分配器对象来动态地处理它的储存需求。

一、Vector初始化

想要使用vector，就必须添加类似的系统库头文件。

#include 

而在创建vector对象时遵循以下初始化语法。

std::vector<类型> 变量名 = {元素1, 元素2, ...};

同时，若想使用重复值初始化，也可以使用以下语法。

std::vector<类型> 变量名(个数, 值);

使用test.cpp文件进行代码实验。

#include "test.h"
#include 
#include 

using namespace std;

void test::Test()
{
	vector<int> vec1;// 空的整型vec1，无元素
	vector<float> vec2(3);// 容器大小为3个元素的浮点型vec2，编译器自动默认为初始值
	vector<string> vec3(3, "a");// 容器大小为3个元素的字符串vec3，并且初始值为a
	vector<string> vec4(vec3);// 令字符串vec4复制vec3的内容
	cout << "vec1:" << endl;
	for (int i = 0; i < vec1.size(); i++)
	{
		cout << vec1[i] << endl;
	}
	cout << "vec2:" << endl;
	for (int i = 0; i < vec2.size(); i++)
	{
		cout << vec2[i] << endl;
	}
	cout << "vec3:" << endl;
	for (int i = 0; i < vec3.size(); i++)
	{
		cout << vec3[i] << endl;

	}
	cout << "vec4:" << endl;
	for (int i = 0; i < vec4.size(); i++)
	{
		cout << vec4[i] << endl;
	}
}

以上代码建立了四个vector容器，第一个是空的整型vector，第二个则是容器大小为3个元素的浮点型vector，第三个是容器大小为3个元素并且初始值都为a的字符串vector，最后的第四个vector则复制第三个vector的内容。然后遍历打印各个vector的内容。
返回结果如下。

vec1:
vec2:
0
0
0
vec3:
a
a
a
vec4:
a
a
a

由返回结果可以看到，vec1果然为空；vec2虽然返回了三个元素，但由于没有设置初始值，所以元素初始值均默认为0；vec3则返回了设置的初始值a，相应的vec4完全相同地返回了和vec3同样的结果。

二、Vector成员函数

Vector容器在使用时，提供了许多实用的成员函数来操作和管理向量（vector），以下是常用的std::vector的成员函数。

函数	描述
push_back()	将元素添加到向量的末尾
pop_back()	删除向量末尾的元素
size()	返回向量中元素的数量
resize()	更改向量中元素的数量
max_size()	返回向量所能容纳的最大元素数量
capacity()	返回向量当前占用空间大小
reserve()	更改向量当前占用空间大小
at()	访问指定索引处的元素，提供越界检查
begin()	返回向量开始指针，即第一个元素头部的指针
end()	返回向量结束指针，即最后一个元素尾部的指针
rbegin()	返回反转向量开始指针，即最后一个元素头部的指针
rend()	返回反转向量结束指针，即第一个元素尾部的指针
front()	访问向量第一个元素
back()	访问向量最后一个元素
clear()	清空向量中的所有元素
erase()	删除向量中指定位置的一个或多个元素
empty()	检查向量是否为空
swap()	与另一个向量交换数据

对于以上所罗列出的各种vector成员函数，并非所有都非常常用，以下仅对较为常用的几个成员函数作出介绍。
使用test.cpp代码进行实验。

#include "test.h"
#include 
#include 

using namespace std;

void test::Test()
{
	vector<int> vec1;
	// empty()方法
	if (vec1.empty())
	{
		cout << "vec1是空" << endl;
	}
	// push_back()方法
	vec1.push_back(1);
	vec1.push_back(99);
	// pop_back()方法
	vec1.pop_back();
	// size()方法
	for (int i = 0; i < vec1.size(); i++)
	{
		cout << vec1[i] << endl;
	}
}

返回结果如下。

vec1是空
1

在没有设置vec1的内容时，使用了一个empty()方法来返回vec1是否为空的字符串；随后的push_back()方法添加1和99两个元素，但之所以没有返回1和99,两个for循环的遍历结果，是因为之后用的pop_back()删除了尾部的99元素。

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