【C++学习】STL容器——vector

news2024/11/14 20:31:31

目录

一、vector的介绍及使用

1.1 vector的介绍

1.2 vector的使用

1.2.1 vector的定义

1.2.2 vector iterator 的使用

 1.2.3 vector 空间增长问题

1.2.4 vector 增删查改

1.2.5 vector 迭代器失效问题(重点)

二、vector深度剖析及模拟实现 ​编辑

2.1 std::vector的核心框架接口的模拟实现casso::vector

2.2 使用memcpy拷贝问题

2.3 动态二维数组理解


一、vector的介绍及使用

1.1 vector的介绍

        1. vector是表示可变大小数组的序列容器。
        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 forward_list 统一的迭代器和引用更好。
        使用STL 的三个境界:能用,明理,能扩展。

1.2 vector的使用

        vector学习时一定要学会查看文档: vector的文档介绍 vector 在实际中非常的重要,在实际中我们熟悉常见的接口就可以,下面列出了哪些接口是要重点掌握的
1.2.1 vector的定义
(constructor)构造函数声明接口说明
vector()(重点)无参构造
vectorsize_type n, const value_type& val=value_type()构造并初始化nval
vector (const vector& x); (重点)拷贝构造
vector (InputIterator first, InputIterator last);使用迭代器进行初始化构造
vector的构造代码演示:
#include <iostream>
using namespace std;
#include <vector>


//    vector的构造

int TestVector1()
{
    // constructors used in the same order as described above:
    vector<int> first;                                // empty vector of ints
    vector<int> second(4, 100);                       // four ints with value 100
    vector<int> third(second.begin(), second.end());  // iterating through second
    vector<int> fourth(third);                       // a copy of third

    // 下面涉及迭代器初始化的部分,我们学习完迭代器再来看这部分
    // the iterator constructor can also be used to construct from arrays:
    int myints[] = { 16,2,77,29 };
    vector<int> fifth(myints, myints + sizeof(myints) / sizeof(int));

    cout << "The contents of fifth are:";
    for (vector<int>::iterator it = fifth.begin(); it != fifth.end(); ++it)
        cout << ' ' << *it;
    cout << '\n';

    return 0;
}



//  vector的迭代器

void PrintVector(const vector<int>& v)
{
	// const对象使用const迭代器进行遍历打印
	vector<int>::const_iterator it = v.begin();
	while (it != v.end())
	{
		cout << *it << " ";
		++it;
	}
	cout << endl;
}

void TestVector2()
{
	// 使用push_back插入4个数据
	vector<int> v;
	v.push_back(1);
	v.push_back(2);
	v.push_back(3);
	v.push_back(4);

	// 使用迭代器进行遍历打印
	vector<int>::iterator it = v.begin();
	while (it != v.end())
	{
		cout << *it << " ";
		++it;
	}
	cout << endl;

	// 使用迭代器进行修改
	it = v.begin();
	while (it != v.end())
	{
		*it *= 2;
		++it;
	}

	// 使用反向迭代器进行遍历再打印
	// vector<int>::reverse_iterator rit = v.rbegin();
	auto rit = v.rbegin();
	while (rit != v.rend())
	{
		cout << *rit << " ";
		++rit;
	}
	cout << endl;

	PrintVector(v);
}


//  vector的resize 和 reserve

// reisze(size_t n, const T& data = T())
// 将有效元素个数设置为n个,如果时增多时,增多的元素使用data进行填充
// 注意:resize在增多元素个数时可能会扩容
void TestVector3()
{
	vector<int> v;

	// set some initial content:
	for (int i = 1; i < 10; i++)
		v.push_back(i);

	v.resize(5);
	v.resize(8, 100);
	v.resize(12);

	cout << "v contains:";
	for (size_t i = 0; i < v.size(); i++)
		cout << ' ' << v[i];
	cout << '\n';
}

// 测试vector的默认扩容机制
// vs:按照1.5倍方式扩容
// linux:按照2倍方式扩容
void TestVectorExpand()
{
	size_t sz;
	vector<int> v;
	sz = v.capacity();
	cout << "making v grow:\n";
	for (int i = 0; i < 100; ++i) 
	{
		v.push_back(i);
		if (sz != v.capacity()) 
		{
			sz = v.capacity();
			cout << "capacity changed: " << sz << '\n';
		}
	}
}

// 往vecotr中插入元素时,如果大概已经知道要存放多少个元素
// 可以通过reserve方法提前将容量设置好,避免边插入边扩容效率低
void TestVectorExpandOP()
{
	vector<int> v;
	size_t sz = v.capacity();
	v.reserve(100);   // 提前将容量设置好,可以避免一遍插入一遍扩容
	cout << "making bar grow:\n";
	for (int i = 0; i < 100; ++i) 
	{
		v.push_back(i);
		if (sz != v.capacity())
		{
			sz = v.capacity();
			cout << "capacity changed: " << sz << '\n';
		}
	}
}


//  vector的增删改查

// 尾插和尾删:push_back/pop_back
void TestVector4()
{
	vector<int> v;
	v.push_back(1);
	v.push_back(2);
	v.push_back(3);
	v.push_back(4);

	auto it = v.begin();
	while (it != v.end()) 
	{
		cout << *it << " ";
		++it;
	}
	cout << endl;

	v.pop_back();
	v.pop_back();

	it = v.begin();
	while (it != v.end()) 
	{
		cout << *it << " ";
		++it;
	}
	cout << endl;
}

// 任意位置插入:insert和erase,以及查找find
// 注意find不是vector自身提供的方法,是STL提供的算法
void TestVector5()
{
	// 使用列表方式初始化,C++11新语法
	vector<int> v{ 1, 2, 3, 4 };

	// 在指定位置前插入值为val的元素,比如:3之前插入30,如果没有则不插入
	// 1. 先使用find查找3所在位置
	// 注意:vector没有提供find方法,如果要查找只能使用STL提供的全局find
	auto pos = find(v.begin(), v.end(), 3);
	if (pos != v.end())
	{
		// 2. 在pos位置之前插入30
		v.insert(pos, 30);
	}

	vector<int>::iterator it = v.begin();
	while (it != v.end()) 
	{
		cout << *it << " ";
		++it;
	}
	cout << endl;

	pos = find(v.begin(), v.end(), 3);
	// 删除pos位置的数据
	v.erase(pos);

	it = v.begin();
	while (it != v.end()) {
		cout << *it << " ";
		++it;
	}
	cout << endl;
}

// operator[]+index 和 C++11中vector的新式for+auto的遍历
// vector使用这两种遍历方式是比较便捷的。
void TestVector6()
{
	vector<int> v{ 1, 2, 3, 4 };

	// 通过[]读写第0个位置。
	v[0] = 10;
	cout << v[0] << endl;

	// 1. 使用for+[]小标方式遍历
	for (size_t i = 0; i < v.size(); ++i)
		cout << v[i] << " ";
	cout << endl;

	vector<int> swapv;
	swapv.swap(v);

	cout << "v data:";
	for (size_t i = 0; i < v.size(); ++i)
		cout << v[i] << " ";
	cout << endl;

	// 2. 使用迭代器遍历
	cout << "swapv data:";
	auto it = swapv.begin();
	while (it != swapv.end())
	{
		cout << *it << " ";
		++it;
	}

	// 3. 使用范围for遍历
	for (auto x : v)
		cout << x << " ";
	cout << endl;
}

1.2.2 vector iterator 的使用
iterator的使用接口说明
begin + end (重点)
获取第一个数据位置的 iterator/const_iterator , 获取最后一个数据的下一个位置的iterator/const_iterator
rbegin + rend
获取最后一个数据位置的 reverse_iterator ,获取第一个数据前一个位置的reverse_iterator
 1.2.3 vector 空间增长问题
容量空间接口说明
size获取数据个数
capacity获取容量大小
empty判断是否为空
resize(重点)改变vectorsize
reserve (重点)改变vectorcapacity
  • capacity的代码在vsg++下分别运行会发现,vscapacity是按1.5倍增长的,g++是按2倍增长的。这个问题经常会考察,不要固化的认为,vector增容都是2倍,具体增长多少是根据具体的需求定义的。vsPJ版本STLg++SGI版本STL
  • reserve只负责开辟空间,如果确定知道需要用多少空间,reserve可以缓解vector增容的代价缺陷问题。
  • resize在开空间的同时还会进行初始化,影响size
// 测试vector的默认扩容机制
void TestVectorExpand()
{
    size_t sz;
    vector<int> v;
    sz = v.capacity();
    cout << "making v grow:\n";
    for (int i = 0; i < 100; ++i) 
    {
        v.push_back(i);
        if (sz != v.capacity()) 
        {
            sz = v.capacity();
            cout << "capacity changed: " << sz << '\n';
        }
    }
}

vs:运行结果:vs下使用的STL基本是按照1.5倍方式扩容
making foo grow:
capacity changed: 1
capacity changed: 2
capacity changed: 3
capacity changed: 4
capacity changed: 6
capacity changed: 9
capacity changed: 13
capacity changed: 19
capacity changed: 28
capacity changed: 42
capacity changed: 63
capacity changed: 94
capacity changed: 141

g++运行结果:linux下使用的STL基本是按照2倍方式扩容
making foo grow:
capacity changed: 1
capacity changed: 2
capacity changed: 4
capacity changed: 8
capacity changed: 16
capacity changed: 32
capacity changed: 64
capacity changed: 128
// 如果已经确定vector中要存储元素大概个数,可以提前将空间设置足够
// 就可以避免边插入边扩容导致效率低下的问题了
void TestVectorExpandOP()
{
    vector<int> v;
    size_t sz = v.capacity();
    v.reserve(100); // 提前将容量设置好,可以避免一遍插入一遍扩容
    cout << "making bar grow:\n";
    for (int i = 0; i < 100; ++i) 
    {
        v.push_back(i);
        if (sz != v.capacity())
        {
            sz = v.capacity();
            cout << "capacity changed: " << sz << '\n';
        }
    }
}
1.2.4 vector 增删查改
vector增删查改接口说明
push_back(重点)尾插
pop_back (重点)尾删
find查找。(注意这个是算法模块实现,不是vector的成员接口)
insertposition之前插入val
erase删除position位置的数据
swap交换两个vector的数据空间
operator[] (重点)像数组一样访问
1.2.5 vector 迭代器失效问题(重点)
        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 ( 如果继续使用已经失效的迭代器, 程序可能会崩溃 )
对于 vector 可能会导致其迭代器失效的操作有:
  • 会引起其底层空间改变的操作,都有可能是迭代器失效,比如:resizereserveinsertassign、 push_back等。
#include <iostream>
using namespace std;
#include <vector>
int main()
{
    vector<int> v{1,2,3,4,5,6};
 
    auto it = v.begin();
 
    // 将有效元素个数增加到100个,多出的位置使用8填充,操作期间底层会扩容
    // v.resize(100, 8);
 
    // reserve的作用就是改变扩容大小但不改变有效元素个数,操作期间可能会引起底层容量改变
    // v.reserve(100);
 
    // 插入元素期间,可能会引起扩容,而导致原空间被释放
    // v.insert(v.begin(), 0);
    // v.push_back(8);
 
    // 给vector重新赋值,可能会引起底层容量改变
    v.assign(100, 8);
 
    /*
    出错原因:以上操作,都有可能会导致vector扩容,也就是说vector底层原理旧空间被释放掉,而在打印时,it还使用的是释放之间的旧空间,在对it迭代器操作时,实际操作的是一块已经被释放的空间,而引起代码运行时崩溃。
    解决方式:在以上操作完成之后,如果想要继续通过迭代器操作vector中的元素,只需给it重新赋值即可。
    */
    while(it != v.end())
    {
        cout<< *it << " " ;
        ++it;
    }
    cout<<endl;
    return 0;
}
  • 指定位置元素的删除操作——erase
#include <iostream>
using namespace std;
#include <vector>
int main()
{
    int a[] = { 1, 2, 3, 4 };
    vector<int> v(a, a + sizeof(a) / sizeof(int));
    // 使用find查找3所在位置的iterator
    vector<int>::iterator pos = find(v.begin(), v.end(), 3);
    // 删除pos位置的数据,导致pos迭代器失效。
    v.erase(pos);
    cout << *pos << endl; // 此处会导致非法访问
    return 0;
}
        erase删除 pos 位置元素后, pos 位置之后的元素会往前搬移,没有导致底层空间的改变,理论上讲迭代 器不应该会失效,但是:如果pos 刚好是最后一个元素,删完之后 pos 刚好是 end 的位置,而 end 位置是没有元素的,那么pos 就失效了。因此删除 vector 中任意位置上元素时, vs 就认为该位置迭代器失效了。
  • 注意: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。
// 1. 扩容之后,迭代器已经失效了,程序虽然可以运行,但是运行结果已经不对了
int main()
{
    vector<int> v{1,2,3,4,5};
    for(size_t i = 0; i < v.size(); ++i)
    cout << v[i] << " ";
    cout << endl;
    auto it = v.begin();
    cout << "扩容之前,vector的容量为: " << v.capacity() << endl;
    // 通过reserve将底层空间设置为100,目的是为了让vector的迭代器失效 
    v.reserve(100);
    cout << "扩容之后,vector的容量为: " << v.capacity() << endl;
 
    // 经过上述reserve之后,it迭代器肯定会失效,在vs下程序就直接崩溃了,但是linux下不会
    // 虽然可能运行,但是输出的结果是不对的
    while(it != v.end())
    {
        cout << *it << " ";
        ++it;
    }
    cout << endl;
    return 0;
}

/*
程序输出:
1 2 3 4 5
扩容之前,vector的容量为: 5
扩容之后,vector的容量为: 100
0 2 3 4 5 409 1 2 3 4 5
*/

// 2. erase删除任意位置代码后,linux下迭代器并没有失效
// 因为空间还是原来的空间,后序元素往前搬移了,it的位置还是有效的
#include <vector>
#include <algorithm>
int main()
{
    vector<int> v{1,2,3,4,5};
    vector<int>::iterator it = find(v.begin(), v.end(), 3);
    v.erase(it);
    cout << *it << endl;
    while(it != v.end())
    {
        cout << *it << " ";
        ++it;
    }
    cout << endl;
    return 0;
}

/*
程序可以正常运行,并打印:
4
4 5
*/
 
// 3: erase删除的迭代器如果是最后一个元素,删除之后it已经超过end
// 此时迭代器是无效的,++it导致程序崩溃
int main()
{
    vector<int> v{1,2,3,4,5};
    // vector<int> v{1,2,3,4,5,6};
    auto it = v.begin();
    while(it != v.end())
    {
        if(*it % 2 == 0)
        v.erase(it);
        ++it;
    }
    for(auto e : v)
    cout << e << " ";
    cout << endl;
    return 0;
}

========================================================
// 使用第一组数据时,程序可以运行
[jyq@VM-0-3-centos 20230730]$ g++ testVector.cpp -std=c++11
[jyq@VM-0-3-centos 20230730]$ ./a.out
1 3 5
=========================================================
// 使用第二组数据时,程序最终会崩溃
[jyq@VM-0-3-centos 20230730]$ vim testVector.cpp
[jyq@VM-0-3-centos 20230730]$ g++ testVector.cpp -std=c++11
[jyq@VM-0-3-centos 20230730]$ ./a.out
Segmentation fault
        从上述三个例子中可以看到:SGI STL 中,迭代器失效后,代码并不一定会崩溃,但是运行结果肯定不对,如果it 不在 begin end 范围内,肯定会崩溃的。
  • vector类似,string在插入+扩容操作+erase之后,迭代器也会失效
#include <string>
void TestString()
{
    string s("hello");
    auto it = s.begin();
    // 放开之后代码会崩溃,因为resize到20会string会进行扩容
    // 扩容之后,it指向之前旧空间已经被释放了,该迭代器就失效了
    // 后序打印时,再访问it指向的空间程序就会崩溃
    //s.resize(20, '!');
    while (it != s.end())
    {
        cout << *it;
        ++it;
    }
    cout << endl;
    it = s.begin();
    while (it != s.end())
    {
        it = s.erase(it);
        // 按照下面方式写,运行时程序会崩溃,因为erase(it)之后
        // it位置的迭代器就失效了
        // s.erase(it); 
        ++it;
    }
}
        迭代器失效解决办法:在使用前,对迭代器重新赋值即可。

二、vector深度剖析及模拟实现

2.1 std::vector的核心框架接口的模拟实现casso::vector

vector的模拟实现:

#pragma once

#include <iostream>
using namespace std;
#include <assert.h>

namespace casso
{
	template<class T>
	class vector
	{
	public:
		// Vector的迭代器是一个原生指针
		typedef T* iterator;
		typedef const T* const_iterator;

		///
		// 构造和销毁
		vector()
			: _start(nullptr)
			, _finish(nullptr)
			, _endOfStorage(nullptr)
		{}

		vector(size_t n, const T& value = T())
			: _start(nullptr)
			, _finish(nullptr)
			, _endOfStorage(nullptr)
		{
			reserve(n);
			while (n--)
			{
				push_back(value);
			}
		}

		/*
		* 理论上将,提供了vector(size_t n, const T& value = T())之后
		* vector(int n, const T& value = T())就不需要提供了,但是对于:
		* vector<int> v(10, 5);
		* 编译器在编译时,认为T已经被实例化为int,而10和5编译器会默认其为int类型
		* 就不会走vector(size_t n, const T& value = T())这个构造方法,
		* 最终选择的是:vector(InputIterator first, InputIterator last)
		* 因为编译器觉得区间构造两个参数类型一致,因此编译器就会将InputIterator实例化为int
		* 但是10和5根本不是一个区间,编译时就报错了
		* 故需要增加该构造方法
		*/
		vector(int n, const T& value = T())
			: _start(new T[n])
			, _finish(_start+n)
			, _endOfStorage(_finish)
		{
			for (int i = 0; i < n; ++i)
			{
				_start[i] = value;
			}
		}

		// 若使用iterator做迭代器,会导致初始化的迭代器区间[first,last)只能是vector的迭代器
		// 重新声明迭代器,迭代器区间[first,last)可以是任意容器的迭代器
		template<class InputIterator>
		vector(InputIterator first, InputIterator last)
		{
			while (first != last)
			{
				push_back(*first);
				++first;
			}
		}

		vector(const vector<T>& v)
			: _start(nullptr)
			, _finish(nullptr)
			, _endOfStorage(nullptr)
		{
			reserve(v.capacity());
			iterator it = begin();
			const_iterator vit = v.cbegin();
			while (vit != v.cend())
			{
				*it++ = *vit++;
			}
			_finish = it;
		}

		vector<T>& operator=(vector<T> v)
		{
			swap(v);
			return *this;
		}

		~vector()
		{
			if (_start)
			{
				delete[] _start;
				_start = _finish = _endOfStorage = nullptr;
			}
		}

		/
		// 迭代器相关
		iterator begin()
		{
			return _start;
		}

		iterator end()
		{
			return _finish;
		}

		const_iterator cbegin() const
		{
			return _start;
		}

		const_iterator cend() const
		{
			return _finish;
		}

		//
		// 容量相关
		size_t size() const 
		{ 
			return _finish - _start; 
		}

		size_t capacity() const 
		{ 
			return _endOfStorage - _start; 
		}

		bool empty() const 
		{ 
			return _start == _finish; 
		}

		void reserve(size_t n)
		{
			if (n > capacity())
			{
				size_t oldSize = size();
				// 1. 开辟新空间
				T* tmp = new T[n];

				// 2. 拷贝元素
		        // 这里直接使用memcpy会有问题吗?同学们思考下
		        //if (_start)
		        //	memcpy(tmp, _start, sizeof(T)*size);

				if (_start)
				{
					for (size_t i = 0; i < oldSize; ++i)
						tmp[i] = _start[i];

					// 3. 释放旧空间
					delete[] _start;
				}

				_start = tmp;
				_finish = _start + oldSize;
				_endOfStorage = _start + n;
			}
		}

		void resize(size_t n, const T& value = T())
		{
			// 1.如果n小于当前的size,则数据个数缩小到n
			if (n <= size())
			{
				_finish = _start + n;
				return;
			}

			// 2.空间不够则增容
			if (n > capacity())
				reserve(n);

			// 3.将size扩大到n
			iterator it = _finish;
			_finish = _start + n;
			while (it != _finish)
			{
				*it = value;
				++it;
			}
		}

		///
		// 元素访问
		T& operator[](size_t pos) 
		{ 
			assert(pos < size());
			return _start[pos]; 
		}

		const T& operator[](size_t pos)const 
		{ 
			assert(pos < size());
			return _start[pos]; 
		}

		T& front()
		{
			return *_start;
		}

		const T& front()const
		{
			return *_start;
		}

		T& back()
		{
			return *(_finish - 1);
		}

		const T& back()const
		{
			return *(_finish - 1);
		}
		/
		// vector的修改操作
		void push_back(const T& x) 
		{ 
			insert(end(), x); 
		}

		void pop_back() 
		{ 
			erase(end() - 1); 
		}

		void swap(vector<T>& v)
		{
			std::swap(_start, v._start);
			std::swap(_finish, v._finish);
			std::swap(_endOfStorage, v._endOfStorage);
		}

		iterator insert(iterator pos, const T& x)
		{
			assert(pos <= _finish);

			// 空间不够先进行增容
			if (_finish == _endOfStorage)
			{
				//size_t size = size();
				size_t newCapacity = (0 == capacity()) ? 1 : capacity() * 2;
				reserve(newCapacity);

				// 如果发生了增容,需要重置pos
				pos = _start + size();
			}

			iterator end = _finish - 1;
			while (end >= pos)
			{
				*(end + 1) = *end;
				--end;
			}

			*pos = x;
			++_finish;
			return pos;
		}

		// 返回删除数据的下一个数据
		// 方便解决:一边遍历一边删除的迭代器失效问题
		iterator erase(iterator pos)
		{
			// 挪动数据进行删除
			iterator begin = pos + 1;
			while (begin != _finish) {
				*(begin - 1) = *begin;
				++begin;
			}

			--_finish;
			return pos;
		}
	private:
		iterator _start;		// 指向数据块的开始
		iterator _finish;		// 指向有效数据的尾
		iterator _endOfStorage;  // 指向存储容量的尾
	};
}

/// /
/// 对模拟实现的vector进行严格测试
void TestCassoVector1()
{
	casso::vector<int> v1;
	casso::vector<int> v2(10, 5);

	int array[] = { 1,2,3,4,5 };
	casso::vector<int> v3(array, array+sizeof(array)/sizeof(array[0]));

	casso::vector<int> v4(v3);

	for (size_t i = 0; i < v2.size(); ++i)
	{
		cout << v2[i] << " ";
	}
	cout << endl;

	auto it = v3.begin();
	while (it != v3.end())
	{
		cout << *it << " ";
		++it;
	}
	cout << endl;

	for (auto e : v4)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;
}

void TestCassoVector2()
{
	casso::vector<int> v;
	v.push_back(1);
	v.push_back(2);
	v.push_back(3);
	v.push_back(4);
	v.push_back(5);
	cout << v.size() << endl;
	cout << v.capacity() << endl;
	cout << v.front() << endl;
	cout << v.back() << endl;
	cout << v[0] << endl;
	for (auto e : v)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;

	v.pop_back();
	v.pop_back();
	for (auto e : v)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;

	v.insert(v.begin(), 0);
	for (auto e : v)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;

	v.erase(v.begin() + 1);
	for (auto e : v)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;
}

2.2 使用memcpy拷贝问题

假设模拟实现的 vector 中的 reserve 接口中,使用 memcpy 进行的拷贝,以下代码会发生什么问题?
int main()
{
    casso::vector<casso::string> v;
    v.push_back("1111");
    v.push_back("2222");
    v.push_back("3333");
    return 0;
}
问题分析:
  1. memcpy是内存的二进制格式拷贝,将一段内存空间中内容原封不动的拷贝到另外一段内存空间中;
  2. 如果拷贝的是自定义类型的元素,memcpy既高效又不会出错,但如果拷贝的是自定义类型元素,并且自定义类型元素中涉及到资源管理时,就会出错,因为memcpy的拷贝实际是浅拷贝。  

 

        结论:如果对象中涉及到资源管理时,千万不能使用memcpy 进行对象之间的拷贝,因为 memcpy 浅拷贝,否则可能会引起内存泄漏甚至程序崩溃。

2.3 动态二维数组理解

// 以杨慧三角的前n行为例:假设n为5
void test2vector(size_t n)
{
    // 使用vector定义二维数组vv,vv中的每个元素都是
    casso::vector<casso::vector<int>> vv(n);
 
    // 将二维数组每一行中的vecotr<int>中的元素全部设置为1
    for (size_t i = 0; i < n; ++i)
        vv[i].resize(i + 1, 1);
    // 给杨慧三角出第一列和对角线的所有元素赋值
    for (int i = 2; i < n; ++i)
    {
        for (int j = 1; j < i; ++j)
        {
            vv[i][j] = vv[i - 1][j] + vv[i - 1][j - 1];
        }
    }
}
        casso::vector<casso::vector<int>> vv(n); 构造一个 vv 动态二维数组, vv 中总共有 n 个元素,每个元素都是 vector 类型的,每行没有包含任何元素,如果n 5 时如下所示:

 vv中元素填充完成之后,如下图所示:

使用标准库中vector构建动态二维数组时与上图实际是一致的。

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