Vector容器与iterator迭代器 之间的关联关系(六)

Vector容器与iterator迭代器

vector维护的是一个连续线性空间,所以不论其元素型别为何,原生指标都可以做为 vector的迭代器而满足所有必要条件,因为 vector 迭代器所需要的操作行为如operator*,operator->,operator++,operator--,operator+, operator-,operator+=,operator-=,原生指标天生就具备。vector支援随机存取,而原生指标正有着这样的能力。所以,vector提供的是 Random Access Iterators。
vector容器是一个模板类,可以存放任何类型的对象(但必须是同一类对象)。vector对象可以在运行时高效地添加元素,并且vector中元素是连续存储的。

vector类为内置数组提供了一种替代表示,与string类一样 vector 类是随标准 C++引入的标准库的一部分,为了使用vector 我们必须包含相关的头文件  :

#include <vector>

使用vector有两种不同的形式,即所谓的数组习惯STL习惯


一、数组习惯用法

1. 定义一个已知长度的 vector :

vector< int > ivec( 10 );  //类似数组定义int ia[ 10 ];

可以通过ivec[索引号] 来访问元素

使用 if ( ivec.empty() ) 判断是否是空,ivec.size()判断元素个数。

2. vector的元素被初始化为与其类型相关的缺省值:算术和指针类型的缺省值是 0,对于class 类型,缺省值可通过调用这类的缺省构造函数获得,我们还可以为每个元素提供一个显式的初始值来完成初始化,例如 
vector< int > ivec( 10, -1 );
定义了 ivec 它包含十个int型的元素每个元素都被初始化为-1 

对于内置数组我们可以显式地把数组的元素初始化为一组常量值,例如 :
int ia[ 6 ] = { -2, -1, 0, 1, 2, 1024 };


我们不能用同样的方法显式地初始化 vector ,但是可以将 vector 初始化为一个已有数组的全部或一部分,只需指定希望被用来初始化 vector 的数组的开始地址以及数组最末元的下一位置来实现,例如: 
// 把 ia 的 6 个元素拷贝到 ivec 中
vector< int > ivec( ia, ia+6 );
  

被传递给ivec 的两个指针标记了用来初始化对象的值的范围,第二个指针总是指向要拷贝的末元素的下一位置,标记出来的元素范围也可以是数组的一个子集,例如 :

// 拷贝 3 个元素 ia[2], ia[3], ia[4]
vector< int > ivec( &ia[ 2 ], &ia[ 5 ] );


3. 与内置数组不同 vector 可以被另一个 vector 初始化 或被赋给另一个 vector 例如 
vector< string > svec;
void init_and_assign()
{
    // 用另一个 vector 初始化一个 vector
    vector< string > user_names( svec );
    // ...
 
    // 把一个 vector 拷贝给另一个 vector
    svec = user_names;
}

iterator 是标准库中的类,它具有指针的功能 


*it;
对迭代器解引用,并访问其指向的实际对象 
++it;

向前移动迭代器 it 使其指向下一个元素 

2.注意 不要混用这两种习惯用法,例如,下面的定义 
vector< int > ivec;
定义了一个空vector 再写这样的语句 
ivec[ 0 ] = 1024;
就是错误的 ,因为 ivec 还没有第一个元素,我们只能索引 vector 中已经存在的元素 size()操作返回 vector 包含的元素的个数 。

3. 类似地当我们用一个给定的大小定义一个 vector 时,例如  :
vector<int> ia( 10 ); 
任何一个插入操作都将增加vector 的大小,而不是覆盖掉某个现有的元素,这看起来好像是很显然的,但是 下面的错误在初学者中并不少见:
const int size = 7;
int ia[ size ] = { 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8 };
vector< int > ivec( size );
 
for ( int ix = 0; ix < size; ++ix )
    ivec.push_back( ia[ ix ]);
程序结束时ivec 包含 14 个元素, ia 的元素从第八个元素开始插入。


每种容器类型都定义了自己的迭代器类型,如vector:

vector<int>::iterator iter;

这条语句定义了一个名为iter的变量,它的数据类型是由vector<int>定义的iterator类型。每个标准库容器类型都定义了一个名为iterator的成员,这里的iterator与迭代器实际类型的含义相同。

不同的容器类定义了自己的iterator类型,用于访问容器内的元素。换句话说,每个容器定义了一种名为iterator的类型,而这种类型支持(概念上的)迭代器的各种行为。

begin和end操作

    每种容器都定义了一对命名为begin和end的函数,用于返回迭代器。如果容器中有元素的话,由begin返回的迭代器指向第一个元素:

vector<int>::iterator iter = ivec.begin();

上述语句把iter初始化为由名为begin的vector操作返回的值。假设vector不空,初始化后,iter即指该元素为ivec[0]。

    由end操作返回的迭代器指向vector的“末端元素的下一个”。通常称为超出末端迭代器(off-the-end iterator),表明它指向了一个不存在的元素。如果vector为空,begin返回的迭代器与end返回的迭代器相同。

由end操作返回的迭代器并不指向vector中任何实际的元素,相反,它只是起一个哨兵(sentinel)的作用,表示我们已处理完vector中所有元素。


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