C++vector

news2024/12/26 12:06:56

C++vector是标准库中的一员,vector直译过来是“向量”、“矢量”的意思,在C++中,是一个动态的数组容器,可以动态的开辟空间,自动实现内存的管理,不需要我们手动操作,在标准库中,写作一个类模版,可以传递不同的类型实例化出不同类型的vector。

template < class T, class Alloc = allocator<T> > class vector;

1.构造函数(constructor)

常见的构造方式有下面几种,由于vector在实例化的时候,传递不同的类型就会实例化出不同的vector,所以标准库中没有设计打印的接口,因此在讲解的时候,单独添加了一个vector_print模版函数,可以打印不同类型的vector:

template<class T>
void vector_print(const vector<T>& v)
{
	// 这里的typename不可省略,因为编译器还不知道const_iterator是一个类型,
	// 需要添加typename告诉编译器,我们需要从vector<T>这个类中获取const_iterator类型
	// (也可以用auto就可以避免这样的问题)
	typename vector<T>::const_iterator it = v.begin();
	while (it != v.end())
	{
		cout << *it << " ";
		++it;
	}
	cout << "\n";
}

下面是常见的构造方式:

	vector<int> v0;		//默认构造初始化
	vector<int> v1(5,1);	//用n个值初始化
	vector<int> v2(v1.begin(),v1.end());	//利用迭代器区间初始化
	vector<int> v3(v2);		//拷贝构造初始化
	cout << "v0:"; vector_print(v0);
	cout << "v1:"; vector_print(v1);
	cout << "v2:"; vector_print(v2);
	cout << "v3:"; vector_print(v3);

 2.迭代器(Iterators)

begin:返回vector中的第一个位置
end:返回vector中的最后一个位置的下一个位置
rbegin:返回vector中的最后一个位置
rend:返回第一位置的前一个位置
const vector在前面+c(cbegin、cend、crbegin、crend)

	vector<int> v0(5,0);
	vector<int>::iterator itb = v0.begin();
	vector<int>::reverse_iterator ritb = v0.rbegin();

	vector<int>::iterator ite = v0.end()-1;
	vector<int>::reverse_iterator rite = v0.rend() - 1;

	*itb = 1;
	*ite = 1;
	cout << "v0:"; vector_print(v0);

	*ritb = 2;
	*rite = 2;
	cout << "v0:"; vector_print(v0);

 3.容器(Capacity)

size:返回vector的有效数据数量
max_size:vector能储存的最大数量(取决于实例化的类型和编译器)
resize(n):重置vector的size(若当前size > n,那么多的数据会被移除,若当前size < n的话,多的数据会以默认值初始化)
capacity:返回vector的容量
empty:检查vector是否为空
reserve(n):重置vector的容量为所给值(若当前capacity > n,不会缩容,因为官方文档中说明了此接口除了n > capacity的情况,其余情况不会影响原来的capacity,若当前capacity <  n,则扩容)
shrink_to_fit:将capacity减为size

	vector<int> v0(5, 1);
	cout << "原始v0 :";
	vector_print(v0);
	cout << "size: " << v0.size() << "\n"
		 << "max_size: " << v0.max_size() << "\n"
		 << "capacity: " << v0.capacity() << endl;
	cout << "----------------------------------" << endl;

	v0.reserve(2);
	cout << "将capacity置为2后的v0: ";
	vector_print(v0);
	cout << "size: " << v0.size() << "\n"
		 << "capacity: " << v0.capacity() << endl;
	v0.reserve(10);
	cout << "将capacity置为10后的v0:";
	vector_print(v0);
	cout << "size: " << v0.size() << "\n"
		<< "capacity: " << v0.capacity() << endl;
	cout << "----------------------------------" << endl;

	v0.resize(3);
	cout << "将size置为3后的v0:";
	vector_print(v0);
	cout << "size: " << v0.size() << "\n"
		<< "capacity: " << v0.capacity() << endl;
	v0.resize(8);
	cout << "将size置为8后的v0:";
	vector_print(v0);
	cout << "size: " << v0.size() << "\n"
		<< "capacity: " << v0.capacity() << endl;
	cout << "----------------------------------" << endl;

	v0.shrink_to_fit();
	cout << "shrink_to_fit后的v0:";
	vector_print(v0);
	cout << "size: " << v0.size() << "\n"
		<< "capacity: " << v0.capacity() << endl;
	cout << "----------------------------------" << endl;

4.元素访问符(Element access)

operator[ i ]:返回下标为i的元素(像数组一样访问)
at(n):返回在第n个位置的元素
front:获取第一个元素
back:获取最后一个元素
data:返回第一个元素的指针

	vector<int> v0(6, 1);
	cout << "v0: ";
	for (int i = 0; i < v0.size(); i++)
	{
		v0[i] += i;
		cout << v0[i] << " ";	//通过下标方式遍历
	}
	cout << endl;
	cout << "v0.front(): " << v0.front() << endl;
	cout << "v0.back(): " << v0.back() << endl;
	cout << "v0.at(3): " << v0.at(3) << endl;
	cout << "*(v0.data()): " << *(v0.data()) << endl;
	cout << "首元素地址:" << endl;
	cout << v0.data() << endl;
	cout << &v0[0] << endl;

5.修饰符(Modifiers)

assign:重置vector的内容
push_back:尾插一个元素
pop_back:尾删一个数据
insert:插入一个数据
erase:清除vector中某个内容或者某段范围的内容
swap:交换两个vector
clear:清除vector的整个内容

	vector<char> v0(1,'h');
	cout << "assign前的v0: ";
	vector_print(v0);
	
	v0.assign(1,'v');
	cout << "assign后的v0: ";
	vector_print(v0);
	cout << "尾插七个字符后的v0: " << endl;
	v0.push_back('e');
	v0.push_back('c');
	v0.push_back('t');
	v0.push_back('o');
	v0.push_back('r');
	v0.push_back('o');
	v0.push_back('r');
	vector_print(v0);

	cout << "pop_back v0后二个字符: " << endl;
	v0.pop_back();
	v0.pop_back();
	vector_print(v0);

	cout << "头插六个字符后的v0: " << endl;
	v0.insert(v0.begin(), 'h');
	v0.insert(v0.begin()+1, 'e');
	v0.insert(v0.begin()+2, 'l');
	v0.insert(v0.begin()+3, 'l');
	v0.insert(v0.begin()+4, 'o');
	v0.insert(v0.begin()+5, ' ');
	vector_print(v0);
	v0.erase(v0.begin(), v0.begin() + 6);
	cout << "erase v0前五个字符: " << endl;
	vector_print(v0);

	vector<char> v1;
	v1.swap(v0);
	cout << "v0和v1 swap:" << endl;
	cout << "v0: ";
	vector_print(v0);
	cout << "v1: ";
	vector_print(v1);
	v1.clear();
	cout << "v1: ";
	vector_print(v1);

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