作者：几冬雪来

时间：2023年9月15日

内容：C++——vector知识讲解

目录

前言： 

vector:

构造函数：

创建模板： 

reserve/push_back:

迭代器/capacity和size： 

insert： 

改进： 

拓展： 

结尾：

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前言： 

在前一篇博客中我们初步的了解了C++的知识，并且通过和string的对比，我们也是发现了二者的相似之处。因此在书写vector的时候，成本要比string的时候小一些。而今天我们将继续来接收vector。

vector<string>:

在第一篇博客中我们就有说到，在写代码的时候可以将string嵌套在vector当中，这种方式的结果也就是大家熟知的二维数组。

那么vector<string>是如何实现的呢，它又是什么样子的？在这里画一张图来了解它。

构造函数：

同样的vector也可以进行构造函数。

那么如果要在头文件中对其进行构造，我们要如何对其进行书写，它的书写形式和string的时候一样吗？

为了探讨这个问题，我们拿来了一份库中的代码来观察。

这就是库中vector中push_back和reserve的构造函数的写法。

这个有人就要说了，库中的好多英文词都没懂，比如allocate_and_copy，destroy等等。但是即使不知道这些词的意思，我们也可以依靠代码去推断出它在此处的作用。

那为什么要去看库里面的代码呢？

这是因为以后去实习的时候，我们是不可能一开始就对一个项目从头负责到尾的，因此在这之前有不少人都写过代码，这个时候就要去推测哪段代码是什么意思了。

在进行了逐步解析之后，我们可以得到这一张图片。

那么依靠这一张图片中的逻辑和方式，我们就可以来书写自己的代码。 

因为头文件要一次将代码全部输入并且讲解完毕难度过大，因此在讲解哪部分哪部分代码的时候我们会将其分开说明。

创建模板： 

一开始既然要构建函数，那么模板就是必不可少的东西。

因为string和vector有相似之处，因此二者的模板的写法也是及其的相似，这里就不过多的进行讲解了。 

至于下面的_start,_finish和_endofstorage则是跟我们库中的保存一致。作用在上面有对其进行说明。

reserve/push_back:

接下来就是我们插入数据和扩容的操作了，这两个英文相信大家也不会太陌生。

 

先来讲解reserve，一开始还是老规矩判断是否需要进行扩容操作。

根据库中的代码，开头我们需要创建一个sz来保存我们旧数据的size，这是因为在后面赋值给_finish的时候，如果不保存的话原先的数据会被修改。

下来就是走流程，开辟新空间。判断然后对其进行拷贝，最后删除原空间的数据再对新空间进行标记。

 

然后就是我们的插入值的代码。

首先还是判断空间是否已经是满了的状态，如果满了的话这个地方就需要判断扩容的大小。要是一开始capacity为0的话，这里就开4个大小的空间，否则就开原空间的两倍大小。

然后用reserve来进行扩容。最后在将_finsih进行赋值就行了。 

迭代器/capacity和size： 

再下来就是我们的迭代器了，这里的begin和end就不需要多讲了。

要注意的一个点是要将_start这些都nullptr成空。 

同样的size和capacity就只需要计算出来它们的返回值就行了。 

写到这里大家再去看我们头文件里面的代码， _start， _finish，_endofstorage。这三个名词我们极少用到，看起来还不如当初书写string的时候。

但是这并不是就代表它们可以被忽略，接下来我们就再写一个接口来看看。

insert： 

同样的在string中insert也有出场过，它代表的意思是在某个位置插入一个值。

那么如果要将其书写在头文件中是怎么样的形式呢？

这里我们来写写看。

首先pos是要选择插入的位置，x是想要插入的值。

在插入数据之前要先对其位置进行判断，插入的位置需要在空间当中，不然会出问题。

在判断的时候我们加入了“<=”和“>=”并不是单纯的“<”和“>”，这是因为insert代码也可以用做头插和尾插。 

然后是判断是否需要进行扩容操作。

 

再接下来就需要对pos位置后的数组进行进行一个后移的操作，让pos处插入x的时候不用覆盖原数据。 

最后再将x值交给pos位置，并且因为插入了一个值，因此_finish也要往后增加一格。 

到这里我们的insert代码就完成了一大半了。

为什么说的一大半呢，知识因为在这其中还有隐藏的问题所在。 

 

刚刚就有说过，insert可以运用于头插操作。

但是当满足一定条件的时候，这个时候我们会插入失败。 

那个问题被我们叫为迭代器失效，在我们插入数据的时候（插入4/8个后进行扩容）。因为要扩容，原位置的数据要进行删除，这里在原数据中的pos也会被删除。 

这就是导致插入的数据可能变成随机数。 

改进： 

 

要对代码进行改进的话，就需要我们保存pos，最后再把pos给数组就行。 

拓展： 

这里我们就解决了代码内部的迭代器失效的问题。

这里提到了内部，那是因为还存在有外部的迭代器失效。 

 

像这个样子就可能会导致外部的迭代器失效。

在头文件中，pos并不是被const过的（头文件const后还修改很多东西），因此它是传值返回，这里数据的改变并不会影响到最后的结果。 

这里要记住一个点，insert以后迭代器看看你会失效（扩容条件不同），因此insert以后就不要使用这个形参迭代器了，因为他可能已经失效了。

结尾：

到这里我们的又一篇vector的讲解结束了，也是快到我们的vector结束的篇章了。下一篇博客可能就会将vector完结，并且也会讲解vector中从的一些问题，最后希望这篇博客可以帮到各位。