帶你瞭解C++中vector的用法

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一，什麼是vector

vector（向量）是一個封裝瞭動態大小數組的順序容器。能夠存放各種類型的對象（註：一個容器中所有對象必須是同一種類型的）。可認為vector是一個能夠存放任意類型的動態數組，可添加和刪除數據（因為動態，所以相比數組節省空間）。

c++ primer的作者說到，在實際的編程中，我們作為程序員應該避免用到低級數組和指針，而更應該多用高級的vector和迭代器。

二，容器特性

1，順序序列

順序容器中的元素按照嚴格的線性順序排序。可以通過元素在序列中的位置訪問對應的元素。

2，動態數組

支持對序列中的任意元素進行快速直接訪問，可通過指針進行該操作。提供在序列末尾增加/刪除元素的操作。

3，能夠感知內存分配器

容器使用一個內存分配器對象來動態地處理它的存儲需求。

三，常用基本函數實現

vector(): 構造函數，創建一個空vector

vector(int nSize): 創建一個vector,元素個數為nSize

vector(int nSize,const t& t): 創建一個vector，元素個數為nSize,且值均為t

vector(begin,end): 復制[begin,end)區間內另一個數組的元素到vector中

~vector(): 析構函數，銷毀容器對象並回收所有分配內存

void push_back(const T& x): 向量尾部增加一個元素X

iterator insert(iterator it,const T& x): 向量中迭代器指向元素前增加一個元素x

iterator insert(iterator it,int n,const T& x): 向量中迭代器指向元素前增加n個相同的元素x

iterator insert(iterator it,const_iterator first,const_iterator last): 向量中迭代器指向元素前插入另一個相同類型向量的[first,last)間的數據

iterator erase(iterator it): 刪除向量中迭代器指向元素

iterator erase(iterator first,iterator last): 刪除向量中[first,last)中元素

void pop_back(): 刪除向量中最後一個元素

void clear(): 清空向量中所有元素，即size值全部為0，但存儲空間沒有改變（釋放）

reference at(int pos): 返回pos位置元素的引用

reference front(): 返回首元素的引用

reference back(): 返回尾元素的引用

iterator begin(): 返回向量頭指針，指向第一個元素

iterator end(): 返回向量尾指針，指向向量最後一個元素的下一個位置

bool empty() const: 判斷向量是否為空，若為空，則向量中無元素

int size() const: 返回向量中元素的個數

int capacity() const: 返回當前向量所能容納的最大元素值

int max_size() const: 返回最大可允許的vector元素數量值

void swap(vector&): 交換兩個同類型向量的數據，交換兩個容器內容，涉及存儲空間分配問題

void assign(int n,const T& x): 設置向量中前n個元素的值為x

void assign(const_iterator first,const_iterator last): 向量中[first,last)中元素設置成當前向量元素

四，基本用法

1，頭文件

vector是C++標準庫STL中的數據結構，因此要使用vector，需要在程序頭添加：

#include <vector>
using namespace std;

2，創建和使用

創建vector對象

//創建一個普通一維動態數組
vector<int> vec;
//創建一個二維動態數組
vector<vector<int>> vec2;
//尾部插入數字：
vec.push_back(1);
//尾部刪除數字：
vec.pop_back();
//使用下標訪問數組,下標從0開始
cout<<vec[0]<<endl;
//使用迭代器訪問元素
vector<int>::iterator it;
for(it = vec.begin();it != vec.end();it++){
	cout<< *it <<endl;
}
//插入元素
vec.insert(vec.begin()+i,a);
//刪除元素
vec.erase(vec.begin()+i);
vec.erase(vec.begin()+i,vec.end()+j);
//向量大小：
vec.size();
//清空向量：
vec.clear();

vector的元素可以是int，double，string，結構體，註意：結構體要定義為全局的，否則會出錯。

3，算法

(1) 使用reverse將元素翻轉：

// 需要頭文件 
#include <algorithm>
reverse(vec.begin(),vec.end());

(2)使用 sort 排序：

// 需要頭文件
#include<algorithm>，
sort(vec.begin(),vec.end());(默認是按升序排列,即從小到大).

五，vector占用內存空間問題

1，vector內存自增長

與其他容器不同，其內存空間隻會增長，不會減小。

為瞭支持快速的隨機訪問，vector容器的元素以連續方式存放，每一個元素都緊挨著前一個元素存儲。設想一下，當vector添加一個元素時，為瞭滿足連續存放這個特性，都需要重新分配空間、拷貝元素、撤銷舊空間，這樣性能難以接受。

因此STL實現者在對vector進行內存分配時，其實際分配的容量要比當前所需的空間多一些。就是說，vector容器預留瞭一些額外的存儲區，用於存放新添加的元素，這樣就不必為每個新元素重新分配整個容器的內存空間。

每當vector容器不得不分配新的存儲空間時，會以加倍當前容量的分配策略實現重新分配。

2，vector內存釋放

所有內存空間是在vector析構時候才能被系統回收。empty()用來檢測容器是否為空的，clear()可以清空所有元素，但無法釋放內存。如果需要空間動態縮小，可以考慮使用deque或者使用其他容器。

六，疑問解答

1，vector與數組的區別

相同點：

都是可以對同一種類型數據進行存儲

都可以用迭代器操作

都可以通過下標進行數據處理

不同點：

vector動態長度，可通過push_back和pop_back方法增加和縮短長度；數組長度在定義時已經確定，不可更改

vector的下標必須是無符號數；數組下標可以是有符號數

2，C++11關於vector的新增特性有：

a.cbegin();    // 返回指向容器中第一個元素的const_iterator
a.cend();      // 返回指向容器中最後一個元素的const_iterator
a.crbegin();   // 反轉迭代器, 返回指向容器中最後一個元素的const_iterator
a.crend();     // 反轉迭代器, 返回指向容器中第一個元素的const_iterator
a.emplace();   // 類似insert功能，但比它更有效率
a.emplace_back(); //類似push_back, 但比它更有效率

總結

到此這篇關於帶你瞭解C++中vector的用法的文章就介紹到這瞭,更多相關C++ vector用法內容請搜索WalkonNet以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大傢以後多多支持WalkonNet！

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