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引言

一、初识vector：构造与初始化

二、动态管理：添加与删除元素

三、访问与遍历：多种方式直达元素

四、容量与大小：动态调整的艺术

五、进阶技巧：高效运用vector

结语

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引言

      在C++编程的世界里，std::vector容器犹如一名全能选手，以其独特的魅力在众多容器中脱颖而出。作为STL（标准模板库）的明星成员，vector不仅继承了数组的高效随机访问特性，还融合了动态内存管理的灵活性，成为处理可变大小序列数据的首选工具。本文将带领大家深入探索vector的奥秘，通过丰富的代码示例，揭示其强大功能背后的设计哲学。

一、初识vector：构造与初始化

  vector容器的核心优势在于其能够根据需要自动调整大小，同时保持元素的连续存储，从而实现高效访问。

代码示例1：基础构造

#include <iostream>
#include <vector>

int main() {
    std::vector<int> nums; // 默认构造，创建空vector
    std::vector<char> chars(5, 'A'); // 填充构造，创建含有5个'A'的vector
    std::vector<double> fromArray({3.14, 2.71}); // 初始化列表构造
    return 0;
}

二、动态管理：添加与删除元素

• push_back()：在vector末尾添加元素。
• insert()：在指定位置插入元素，可能导致迭代器失效。
• pop_back()：删除vector末尾的元素。
• erase()：删除指定位置的元素或一段区间。

代码示例2：元素操作

std::vector<int> numbers = {1, 2, 3};
numbers.push_back(4); // 添加元素到末尾
numbers.insert(numbers.begin() + 1, 5); // 在指定位置插入
numbers.pop_back(); // 删除最后一个元素
numbers.erase(numbers.begin() + 2); // 删除特定位置元素

三、访问与遍历：多种方式直达元素

• 下标访问：v[i]，快速直接。
• at()：提供边界检查的安全访问。
• 迭代器：支持STL算法，实现遍历。

代码示例3：访问与遍历

for(int i = 0; i < numbers.size(); ++i) {
    std::cout << numbers[i] << " ";
}
// 或使用迭代器
for(auto it = numbers.begin(); it != numbers.end(); ++it) {
    std::cout << *it << " ";
}

四、容量与大小：动态调整的艺术

• size()：返回当前元素数量。
• capacity()：返回当前分配的内存容量。
• resize()：调整vector大小，可选填充值初始化新元素。
• reserve()：预分配内存，避免频繁重分配。

代码示例4：容量管理

numbers.resize(10, -1); // 调整大小至10，新增元素初始化为-1
numbers.reserve(20); // 预留至少20个元素的内存空间

五、进阶技巧：高效运用vector

• 数据迁移与交换：swap()函数高效地交换两个vector的内容。
• 内存释放：动态分配的内存会在vector析构时自动释放。
• 异常安全：理解在插入和删除操作中迭代器的失效规则，编写健壮代码。

代码示例5：高级操作

std::vector<int> anotherVec = {10, 20};
numbers.swap(anotherVec); // 交换两个vector

结语

   std::vector不仅是C++编程中的瑞士军刀，更是现代软件开发中不可或缺的工具。通过本文的介绍与实践，希望能帮助你更深入地理解vector的强大之处，灵活运用其特性，提升代码的效率与优雅。无论是处理大数据集、构建高效算法，还是日常开发任务，掌握vector的精髓都将使你的编程之旅更加顺畅。继续探索，让C++的魔力在你的指尖绽放！