【C++】STL-vector的使用

news2024/10/6 6:41:05

1、什么是vector？

2、vector的使用

2.1 vector的定义

编辑

2.2 遍历修改数据

2.3 迭代器

2.4 vector空间增长问题

2.5 vector的增删查改

3、迭代器失效

3.1 会引起其底层空间改变的操作，都有可能是迭代器失效

3.2 指定位置元素的删除操作--erase

3.3 Linux下，g++编译器对迭代器失效的检测并不是非常严格，处理也没有vs下极端

3.4 与vector类似，string也会发生迭代器失效

1、什么是vector？

1. vector是表示可变大小数组的序列容器(即之前学的顺序表)
2. 就像数组一样，vector也采用的连续存储空间来存储元素。也就是意味着可以采用下标对vector的元素进行访问，和数组一样高效。但是又不像数组，它的大小是可以动态改变的，而且它的大小会被容器自动处理。
3. 本质讲，vector使用动态分配数组来存储它的元素。当新元素插入时候，这个数组需要被重新分配大小为了增加存储空间。其做法是，分配一个新的数组，然后将全部元素移到这个数组。就时间而言，这是一个相对代价高的任务，因为每当一个新的元素加入到容器的时候，vector并不会每次都重新分配大小。
4. vector分配空间策略：vector会分配一些额外的空间以适应可能的增长，因为存储空间比实际需要的存储空间更大。不同的库采用不同的策略权衡空间的使用和重新分配。但是无论如何，重新分配都应该是对数增长的间隔大小，以至于在末尾插入一个元素的时候是在常数时间的复杂度完成的
5. 因此，vector占用了更多的存储空间，为了获得管理存储空间的能力，并且以一种有效的方式动态增长。
6. 与其它动态序列容器相比（deque, list and forward_list）， vector在访问元素的时候更加高效，在末尾添加和删除元素相对高效。对于其它不在末尾的删除和插入操作，效率更低。比起list和forward_list统一的迭代器和引用更好

2、vector的使用

2.1 vector的定义

2.2 遍历修改数据

2.3 迭代器

2.4 vector空间增长问题

在vs中，vector满了capacity的增长是按1.5倍增长的，不同编译器中，倍率会有所不同

reserve是预先开辟好空间，size不变

resize是预先开辟好空间，并且会初始化这些空间为0，同时，size也会发生变化

at是返回对向量中位置n处元素的引用，类似于operator[],区别在于operator[]若越界了，是直接中断程序较暴力，而若at越界了是抛异常

2.5 vector的增删查改

在vector的接口中，并没有find，这里的find是algorithm中的

是一个函数模板，若将迭代器传过去，找到了返回对应位置的迭代器，找不到返回end

若要找到值有多个，则只会返回第一个的迭代器，这里传过去迭代器的话是左闭右开

若要对vector中的值进行排序，可以调用algorithm中的sort函数

3、迭代器失效

迭代器的主要作用就是让算法能够不用关心底层数据结构，其底层实际就是一个指针，或者是对指针进行了封装，比如：vector的迭代器就是原生态指针T* 。因此迭代器失效，实际就是迭代器底层对应指针所指向的空间被销毁了，而使用一块已经被释放的空间，造成的后果是程序崩溃(即如果继续使用已经失效的迭代器，程序可能会崩溃)。

迭代器失效的原因：1. 迭代器的意义发生了变化

2.迭代器野指针
对于vector可能会导致其迭代器失效的操作有：