目录
1. vector的介绍
2. vector的使用
2.1 构造函数
2.2 遍历方式
2.3 reserve与resize
2.4 shrink_to_fit
2.5 insert，erase，find
3. vector模拟实现
3.1 初始结构
3.2 析构函数
3.3 获取容量和元素个数
3.4 扩容reserve
3.5 resize改变有效个数并赋值val
3.6 方括号访问operator[]
3.7 迭代器
3.8 insert在pos前面插入
3.9 尾插push_back
3.10 erase删除pos位置的值
3.11 拷贝构造
3.12 赋值重载
3.13 用迭代器区间构造
3.14 用n个val构造
1. vector的介绍
vector是模板实现的。
Vectors are sequence containers representing arrays that can change in size.
2. vector的使用
使用上分几大部分：默认成员函数，迭代器，容量相关，访问相关，修改。
2.1 构造函数
void test1() { //无参 vector<int> v1; //有参 vector<int> v2(10); //val的缺省值是0。 vector<int> v3(10, 1); //迭代器 vector<int> v4(v3.begin(), v3.end()); //拷贝构造 vector<int> v5(v4); }
2.2 遍历方式
1. 下标加[ ]，2. 迭代器，3. 范围for。
void test2() { vector<int> v(10, 5); //下标+[] for (size_t i = 0; i < v.size(); i++) { cout << v[i] << " "; } cout << endl; //迭代器 vector<int>::iterator it = v.begin(); while (it != v.end()) { cout << *it << " "; it++; } cout << endl; //范围for for (auto e : v) { cout << e << " "; } cout << endl; }
2.3 reserve与resize
reserve改变容量。
预先开空间就用reserve，容量改变，有效个数不变。
resize改变有效个数。
【区别】
【扩容机制】
vs：1.5倍扩容，g++：2倍扩容
2.4 shrink_to_fit
缩容：将容量缩到和有效个数一样。
一般是异地缩容。
2.5 insert，erase，find
(1)在pos位置的元素前面插入val。
(2)在pos位置的元素前面插入n个val。
(3)在pos位置的元素前面插入一段迭代器区间。
注意：传入的是迭代器。
找到pos的位置需要借助find，find在算法库里，容器通用。
find传的迭代器区间都是左闭右开，没找到就返回last。
删除某个位置或一段区间。
【结合用法】
void test3() { vector<int> v; v.push_back(1); v.push_back(2); v.push_back(3); v.push_back(4); for (auto e : v) { cout << e << " "; } cout << endl; //头插 v.insert(v.begin(), 9); for (auto e : v) { cout << e << " "; } cout << endl; //在3前面插入6 vector<int>::iterator it1 = find(v.begin(), v.end(), 3); if (it1 != v.end()) { v.insert(it1, 6); } for (auto e : v) { cout << e << " "; } cout << endl; //把6删除 auto it2 = find(v.begin(), v.end(), 6); if (it2 != v.end()) { v.erase(it2); } for (auto e : v) { cout << e << " "; } cout << endl; }
vector官方文档：vector - C++ Reference (cplusplus.com)
3. vector模拟实现
3.1 初始结构
_start指向元素开始位置，_finish指向最后一个元素的下一个位置，_end指向最大容量的下一个位置。
namespace lyh { template<class T> class vector { public: typedef T* iterator; typedef const T* const_iterator; //无参构造 vector() {} private: iterator _begin = nullptr; //元素开始位置。 iterator _end = nullptr; //元素末尾的下一个位置。 iterator _capacity = nullptr; //最大容量的下一个位置。 }; }
3.2 析构函数
释放空间，指针置空。
~vector() { delete[] _begin; _begin = nullptr; _end = nullptr; _capacity = nullptr; }
3.3 获取容量和元素个数
利用指针相减。
size_t size() const { return _end - _begin; } size_t capacity() const { return _capacity - _begin; }
3.4 扩容reserve
n小于容量不用管，n大于容量才扩容。
新开一个大空间，拷贝数据，释放原空间，更新成员变量的指向。
memcpy是浅拷贝，这里用赋值重载才能完成深拷贝，内置类型就浅拷贝，自定义类型就调用自己的赋值重载。
void reserve(size_t n) { if (n > capacity()) { size_t sz = size(); T* tmp = new T[n]; //原空间有数据才需要拷贝。 if (_begin) { for (size_t i = 0; i < sz; i++) { tmp[i] = _begin[i]; } //释放原空间。 delete[] _begin; } //更新成员指向。 _begin = tmp; _end = tmp + sz; _capacity = tmp + n; } }
3.5 resize改变有效个数并赋值val
改变有效个数有三种情况。
小于原先size就缩小。
大于size就交给reserve判断要不要扩容，然后不断尾插直到n。
void resize(size_t n, const T& val = T()) { if (n <= size()) { _end = _start + n; } else { reserve(n); while (_end < _begin + n) { *_end = val; ++_end; } } }
3.6 方括号访问operator[]
需要断言传入的下标是否合法，返回下标对应的元素的别名。可以提供const版本，可以访问但不能修改。
T& operator[](size_t pos) { assert(pos < size()); return _begin[pos]; } const T& operator[](size_t pos) const { assert(pos < size()); return _begin[pos]; }
3.7 迭代器
begin指向第一个位置，end指向最后一个位置的下一个。可以提供const版本。
iterator begin() { return _begin; } iterator end() { return _end; } const_iterator begin() const { return _begin; } const_iterator end() const { return _end; }
3.8 insert在pos前面插入
先断言pos在合法范围，再判断是否需要扩容，然后pos位置开始往后挪给pos腾出空间插入。
扩容是异地扩容除了更新原本的成员变量指向还需更新pos的指向，不然pos会变成野指针也就是迭代器失效。
void insert(iterator pos, const T& val) { assert(pos >= _begin && pos <= _end); if (_end == _capacity) { size_t len = pos - _begin; reserve(capacity() == 0 ? 4 : capacity() * 2); pos = _begin + len; } iterator key = _end; while (key > pos) { _start[key] = _start[key - 1]; --key } *key = val; ++_end; }
3.9 尾插push_back
复用insert
void push_back(const T& val) { insert(end(), val); }
3.10 erase删除pos位置的值
先断言pos是否合法，然后将pos之后的位置往前移。
erase之后认为迭代器失效，不能访问。
返回的迭代器指向原本删除元素的下一个元素。
An iterator pointing to the new location of the element that followed the last element erased by the function call.
iterator erase(iterator pos) { assert(pos >= _begin && pos < _end); iterator key = pos + 1; while (key < _end) { *(key-1) = *key; ++key; } --_end; return pos; }
3.11 拷贝构造
先开一个和v一样大的空间，再把v的元素拷贝过来(遍历尾插)。
vector(const vector<T>& v) { reserve(v.capacity()); for (auto& e : v) { push_back(e); } }
3.12 赋值重载
假设v3 = v1，将v1传值拷贝构造给tmp，v3和tmp交换。先拷贝构造给了形参再和形参交换。
void swap(vector<T>& tmp) { std::swap(_begin, tmp._begin); std::swap(_end, tmp._end); std::swap(_capacity, tmp._capacity); } vector<T>& operator=(vector<T> tmp) { swap(tmp); return *this; }
3.13 用迭代器区间构造
当begin不等于end就不断尾插。
vector(InputIterator begin, InputIterator end) { while (begin != end) { push_back(*begin); ++begin; } }
3.14 用n个val构造
复用用resize。
vector(size_t n, const T& val = T()) { resize(n, val); }
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