107 C++ STL 容器分类，array，vector详解
STL 的组成部分是个重要的部分，先回忆一下
容器，迭代器，算法（函数），分配器（分配内存），适配器，仿函数
一 容器的分类.
vector ， list，map
容器是保存数据，用于管理一大堆数据。
分为三大类
第一类：顺序容器，sqquence containers.放进去在哪里，这个元素就排在哪里，例如，array， vector，deque，list，forward_list
第二类：关联容器 associative containers ，一般都是键值对.特别适合做查找。
关联容器你只能控制插入的数据，不能控制插入的位置。
set, map, multiset,multimap，hash_set,hash_map
第三类： 无序容器 unordered containers C++11推出来的。
元素的位置不重要，重要的是这个元素是否在这个集合里面。
无序容器实际上也属于一种关联容器。
无序容器里面的元素可能随着 新的元素的增加让原来元素的位置发生变化，这是无序容器内部 的算法决定的。
unordered set/ multiset
unordered map/ multimap
二 容器的说明和应用事项例
array: 是一个顺序容器，其实是一个数组，大小是固定的，刚开始申请的大小是多少，就是多少，不能扩展。
#include
std::array C++文档说明
< cpp | container
| 在标头 |
||
| template< class T, |
(C++11 起) | |
std::array 是封装固定大小数组的容器。
此容器是一个聚合类型，其语义等同于保有一个 C 风格数组 T[N] 作为其唯一非静态数据成员的结构体。不同于 C 风格数组，它不会自动退化成 T* 。它能作为聚合类型聚合初始化，只要有至多 N 个能转换成 T 的初始化器： std::array
该结构体结合了 C 风格数组的性能、可访问性与容器的优点，比如可获取大小、支持赋值、随机访问迭代器等。
std::array 满足容器 (Container) 和可逆容器 (ReversibleContainer) 的要求，除了默认构造的 array 是非空的，以及进行交换的复杂度是线性，它满足连续容器 (ContiguousContainer) (C++17 起)的要求并部分满足序列容器 (SequenceContainer) 的要求。
当其长度为零时 array （ N == 0 ）有特殊情况。此时， array.begin() == array.end() ，并拥有某个唯一值。在零长 array 上调用 front() 或 back() 是未定义的。
亦可将 array 当做拥有 N 个同类型元素的元组。
迭代器非法化
按照规则，指向 array 的迭代器在 array 的生存期间决不非法化。然而要注意，在 swap 时，迭代器将继续指向同一 array 的元素，并将改变元素的值。
测试验证：
#include
//STL array
void main() {
array arr = {"nihao","ilovelovelovelovelovelovelovelove","wang"};
cout << arr.size() << endl;//5
cout << arr.max_size()< 5
5
012FFAFC
nihao
p = 012FFB00
012FFB18
ilovelovelovelovelovelovelovelove
p = 017677E0
012FFB34
wang
p = 012FFB38
012FFB50
p = 012FFB54
012FFB6C
p = 012FFB70
这里涉及到string 在布局问题，可以查看
102 C++ string内存模型分析-CSDN博客
vector 详解
从下图我们就能知道，
1.vector 是顺序存储的，从vector的末尾加资源或者删除资源都很快。 push_back();
2.往中间插入元素可能导致很多后续元素都要执行重新构造，析构，效率会非常的低
3.查找速度不会快.
4.vector容器内存也是挨着的。
5.vector 是可变大小的容器。
6.从4和5可以推断出：当存储多个Teacher的时候，会有问题发生。
当第一次存储一个Teacher的时候，vector只会开出一个容纳 一个 Teacher size的空间。
当第二次存储另一个Teacher的时候，vector为了保证内存连续，则会重新开辟一个可以容纳2个Teacher的空间大小，然后将Teacher1 copy构造过来。然后加上一个Teacher2.
当第三次存储第三个Teacher的时候，vector为了保证内存连续，则会重新开辟一个可以容纳3个Teacher的空间大小，然后将Teacher1 和 Teacher2 copy构造过来。然后加上一个Teacher3
7.怎么改良这个呢？
vector虽然好用，但是从上述能看出来，这玩意是因为每次都搞一个空间，导致Teacher 类的，构造函数，copy 构造函数，析构函数，会被频繁的调用，这很影响效率。实际上，由于代码是我们自己写的，在某些情况下，我们很容易知道，大概这个vector会容纳多少个Teacher，因此可以在开始的时候，通过 vector.
问题发生时的代码
void main() {
vector vec;
for (int i = 0; i < 5; ++i) {
cout << "start i = " << i << endl;
vec.push_back(Teacher6(i));
//start i = 0
// Teacher6 gouzao mage = 0 this = 0093F6D8 //先构造 Teacher6(0)
// Teacher6 copy gouzao this = 00E02680 obj = 0093F6D8//然后将Teacher6(i)通过copy 构造 copy 给 vector中
// Teacher6 xigou this = 0093F6D8 //然后将Teacher6(0) 析构
// start i = 1
// Teacher6 gouzao mage = 1 this = 0093F6D8//先构造 Teacher6(1)
// Teacher6 copy gouzao this = 00E00D84 obj = 0093F6D8//然后将Teacher6(i)通过copy 构造 copy 给 vecto
// Teacher6 copy gouzao this = 00E00D80 obj = 00E02680 //将vector 中的第一个元素通过 copy 构造到新的位置上
// Teacher6 xigou this = 00E02680 //将之前的vector中的元素析构
// Teacher6 xigou this = 0093F6D8 //把 Teacher6(1)析构了
// start i = 2
// Teacher6 gouzao mage = 2 this = 0093F6D8
// Teacher6 copy gouzao this = 00E00B20 obj = 0093F6D8
// Teacher6 copy gouzao this = 00E00B18 obj = 00E00D80
// Teacher6 copy gouzao this = 00E00B1C obj = 00E00D84
// Teacher6 xigou this = 00E00D80
// Teacher6 xigou this = 00E00D84
// Teacher6 xigou this = 0093F6D8
// start i = 3
// Teacher6 gouzao mage = 3 this = 0093F6D8
// Teacher6 copy gouzao this = 00DF6E24 obj = 0093F6D8
// Teacher6 copy gouzao this = 00DF6E18 obj = 00E00B18
// Teacher6 copy gouzao this = 00DF6E1C obj = 00E00B1C
// Teacher6 copy gouzao this = 00DF6E20 obj = 00E00B20
// Teacher6 xigou this = 00E00B18
// Teacher6 xigou this = 00E00B1C
// Teacher6 xigou this = 00E00B20
// Teacher6 xigou this = 0093F6D8
// start i = 4
// Teacher6 gouzao mage = 4 this = 0093F6D8
// Teacher6 copy gouzao this = 00E02B40 obj = 0093F6D8
// Teacher6 copy gouzao this = 00E02B30 obj = 00DF6E18
// Teacher6 copy gouzao this = 00E02B34 obj = 00DF6E1C
// Teacher6 copy gouzao this = 00E02B38 obj = 00DF6E20
// Teacher6 copy gouzao this = 00E02B3C obj = 00DF6E24
// Teacher6 xigou this = 00DF6E18
// Teacher6 xigou this = 00DF6E1C
// Teacher6 xigou this = 00DF6E20
// Teacher6 xigou this = 00DF6E24
// Teacher6 xigou this = 0093F6D8
// Teacher6 xigou this = 00E02B30
// Teacher6 xigou this = 00E02B34
// Teacher6 xigou this = 00E02B38
// Teacher6 xigou this = 00E02B3C
// Teacher6 xigou this = 00E02B40
}
} 改动后的代码：
void main() {
vector vec;
cout << vec.capacity() << endl;
cout << vec.size() << endl;
vec.reserve(10);
cout << vec.capacity() << endl;
cout << vec.size() << endl;
for (int i = 0; i < 5; ++i) {
cout << "start i = " << i << endl;
vec.push_back(Teacher6(i));
}
// 0
// 0
// 10
// 0
// start i = 0
// Teacher6 gouzao mage = 0 this = 00D9F8D0
// Teacher6 copy gouzao this = 014B6E18 obj = 00D9F8D0
// Teacher6 xigou this = 00D9F8D0
// start i = 1
// Teacher6 gouzao mage = 1 this = 00D9F8D0
// Teacher6 copy gouzao this = 014B6E1C obj = 00D9F8D0
// Teacher6 xigou this = 00D9F8D0
// start i = 2
// Teacher6 gouzao mage = 2 this = 00D9F8D0
// Teacher6 copy gouzao this = 014B6E20 obj = 00D9F8D0
// Teacher6 xigou this = 00D9F8D0
// start i = 3
// Teacher6 gouzao mage = 3 this = 00D9F8D0
// Teacher6 copy gouzao this = 014B6E24 obj = 00D9F8D0
// Teacher6 xigou this = 00D9F8D0
// start i = 4
// Teacher6 gouzao mage = 4 this = 00D9F8D0
// Teacher6 copy gouzao this = 014B6E28 obj = 00D9F8D0
// Teacher6 xigou this = 00D9F8D0
// Teacher6 xigou this = 014B6E18
// Teacher6 xigou this = 014B6E1C
// Teacher6 xigou this = 014B6E20
// Teacher6 xigou this = 014B6E24
// Teacher6 xigou this = 014B6E28
} 特别注意的是：vector 的不恰当使用，会造成效率很低，使用时要非常小心