关于c++:C-STL-Vector容器

一、前言

vector 和 array 的不同之处在于：array 实现的是动态数组（容量固定的数组），而 vector 实现的是一个动静数组。
vector 容器以类模板 vector<T>（T 示意存储元素的类型）的模式定义在 <vector> 头文件中，并位于 std 命名空间中。因而，在创立该容器之前，代码中需蕴含如下内容：

#include <vector>
using namespace std;

阐明：std 命名空间也可在应用 vector 容器时额定注明，如：

std::vector<double> values;

二、创立 vector 的形式

①std::vector<int> vecInt;
②std::vector<int> vecInt {1,5,23,45,87};
③std::vector<int> vecInt(10);
④std::vector<int> vecInt(10, 4);

①形式创立一个空的 vector 容器，因为容器中没有元素，所以没有调配空间，当用户增加元素时，vector 会主动分配内存空间。如果创立好的 vector 容器的容量有余，可通过 reserve()减少容器的容量。须要留神的是：

调用 reserve() 不会影响已存储的元素，也不会生成任何元素，即 vecInt 容器内此时依然没有任何元素；如果调用 reserve() 来减少容器容量，之前创立好的任何迭代器（例如开始迭代器和完结迭代器）都可能会生效，因为为了减少容器的容量，vector<T> ** 容器的元素可能曾经被复制或移到了新的内存地址 **。

②形式创立一个蕴含有 5 个元素的 vector 容器
③形式创立一个有 10 个元素、默认初始值为 0 的 vector 容器
④形式创立一个有 10 个元素、指定初始值为 4 的 vector 容器
圆括号 () 和大括号 {} 是有区别的，前者示意元素的个数，而后者则示意 vector 容器中的元素值。

三、成员函数

四、迭代器的用法

vector 的迭代器成员函数和 array 根本是一样的，如下:
begin()
end()
rbegin()
rend()
cbegin()
cend()
crbegin()
crend()
具体性能图示与 https://segmentfault.com/a/11…

1、vector 迭代器的独特之处

vector 容器能够随着存储元素的减少，自行申请更多的存储空间。因而，在创立 vector 对象时，咱们能够间接创立一个空的 vector 容器，并不会影响后续应用该容器。
vector 容器在申请更多内存后，再次应用之前的迭代器，可能会导致解体，因为 vector 容器在减少容量之后，首个元素的存储地址产生了变动，这个时候再应用之前创立的迭代器显然是谬误的，这个时候须要从新初始化迭代器。

五、拜访 vector 容器元素的形式

1、下标形式[]

相似 C ++ 中数组的拜访形式，vector 容器的索引是从 0 开始的，和数组一样。须要保障下标 n 的值不会超过容器的容量，否则会产生拜访越界的谬误。

2、at()

当传给 at()的索引值越界时，会抛出异样

3、遍历 vector 容器元素

依据 size()获取 vector 容器的大小，遍历容器中的元素即可
留神：不能应用 capacity()，因为它返回的是 vector 容器的容量而不是理论存储元素的个数。

六、vector 容器增加元素

向 vector 容器中增加元素的惟一形式就是应用它的成员函数

1、push_back()

在 vector 容器尾部增加一个元素

2、emplace_back()

C++11 新增的，性能和 push_back()雷同。
既然性能雷同，为什么要减少一个 emplace_back()呢？

首先咱们理解一下 emplace_back() 和 push_back() 的区别：底层实现的机制不同。push_back() 向容器尾部增加元素时，首先会创立这个元素，而后再将这个元素拷贝或者挪动到容器中（如果是拷贝的话，预先会自行销毁先前创立的这个元素）；而 emplace_back() 在实现时，则是间接在容器尾部创立这个元素，省去了拷贝或挪动元素的过程，因而 emplace_back()的执行效率比 push_back()高。

七、vector 插入元素

1、insert()

在 vector 容器的指定地位插入一个或多个元素。该函数的语法格局有多种，如下：

2、emplace()

C++ 11 中新增的成员函数，用于在 vector 容器指定地位之前插入 一个 新的元素。

iterator emplace (const_iterator pos, args...);

pos 为指定插入地位的迭代器；args… 示意与新插入元素的构造函数绝对应的多个参数；该函数会返回示意新插入元素地位的迭代器。
留神：
①当拷贝构造函数和挪动构造函数同时存在时，insert() 会优先调用挪动构造函数。
②理论中，emplace() 的运行效率比 insert()高。emplace() 在插入元素时，是在容器的指定地位间接结构元素，而不是先独自生成，再将其复制（或挪动）到容器中。

八、vector 删除元素的几种形式

如下：

九、实例

1、拜访 vector 容器中的元素

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

int main()
{
    // 初始化 vector
    std::vector<int> vecInt;
    std::vector<int> vecInt2{3,8,9,6,7,10};
    std::vector<int> vecInt3(10);
    std::vector<int> vecInt4(20, 4);
   
    for (size_t i = 0; i < vecInt.size(); i++)
    {std::cout << "vecInt[" << i << "]=" << vecInt[i] << std::endl;
    }
    std::cout << "vecInt size:" << vecInt.size() << "capacity:" << vecInt.capacity() << std::endl;

    for (size_t i = 0; i < vecInt2.size(); i++)
    {std::cout << "vecInt2[" << i << "]=" << vecInt2[i] << std::endl;
    }
    std::cout << "vecInt2 size:" << vecInt2.size() << "capacity:" << vecInt2.capacity() << std::endl;

    for (size_t i = 0; i < vecInt3.size(); i++)
    {std::cout << "vecInt3[" << i << "]=" << vecInt3[i] << std::endl;
    }
    std::cout << "vecInt3 size:" << vecInt3.size() << "capacity:" << vecInt3.capacity() << std::endl;

    for (size_t i = 0; i < vecInt4.size(); i++)
    {std::cout << "vecInt4[" << i << "]=" << vecInt4[i] << std::endl;
    }
    std::cout << "vecInt4 size:" << vecInt4.size() << "capacity:" << vecInt4.capacity() << std::endl;

    system("pause");
    return 0;
}

后果如下：

2、vector 容器迭代器的应用

 // 初始化 vector
    std::vector<int> vecInt{3,8,9,6,7,10,34,57,981,301};

    //begin、end
    int i = 0;
    std::vector<int>::iterator vecIter = vecInt.begin();
    for (; vecIter != vecInt.end(); vecIter++)
    {std::cout << "begin and end test: vecInt[" << i++ << "]=" << *vecIter << std::endl;
    }


    //rbegin、rend
    i = 0;
    std::vector<int>::reverse_iterator vecIterR = vecInt.rbegin();
    for (; vecIterR != vecInt.rend(); vecIterR++)
    {std::cout << "rbegin and rend test: vecInt[" << i++ << "]=" << *vecIterR << std::endl;
    }

    //cbegin、cend 
    i = 0;
    std::vector<int>::const_iterator vecIterC = vecInt.cbegin();
    for (; vecIterC != vecInt.cend(); vecIterC++)
    {std::cout << "cbegin and cend test: vecInt[" << i++ << "]=" << *vecIterC << std::endl;
    }

    //crbegin、crend
    i = 0;
    std::vector<int>::const_reverse_iterator vecIterCR = vecInt.crbegin();
    for (; vecIterCR != vecInt.crend(); vecIterCR++)
    {std::cout << "crbegin and crend test: vecInt[" << i++ << "]=" << *vecIterCR << std::endl;
    }

后果如下：

3、拜访 vector 容器元素

 // 初始化 vector
    std::vector<int> vecInt{3,8,9,6,7,10,34,57,981,301};

    // 下标形式
    for (int i = 0; i < vecInt.size(); i++)
    {std::cout << "vecInt[" << i << "]=" << vecInt[i] << std::endl;
    }

    //at（）形式
    for (int i = 0; i < vecInt.size(); i++)
    {std::cout << "vecInt[" << i << "]=" << vecInt.at(i) << std::endl;
    }

    // 迭代器形式
    int i = 0;
    std::vector<int>::iterator vecIter = vecInt.begin();
    for (; vecIter < vecInt.end(); vecIter++)
    {std::cout << "iterator vecInt[" << i++ << "]=" << *vecIter << std::endl;
    }

后果如下：

4、往 vector 中插入元素

// 初始化 vector
    std::vector<int> vecInt{3,8,9,6,7,10,34,57,981,301};

    // 增加元素
    vecInt.push_back(4301);
    vecInt.emplace_back(910);

    // 下标形式
    for (int i = 0; i < vecInt.size(); i++)
    {std::cout << "push_back and emplace_back vecInt[" << i << "]=" << vecInt[i] << std::endl;
    }


    //insert
    vecInt.insert(vecInt.begin(), 72);
    for (int i = 0; i < vecInt.size(); i++)
    {std::cout << "insert begin vecInt[" << i << "]=" << vecInt[i] << std::endl;
    }

    vecInt.insert(vecInt.end(), 189);
    for (int i = 0; i < vecInt.size(); i++)
    {std::cout << "insert end vecInt[" << i << "]=" << vecInt[i] << std::endl;
    }

    std::array<int, 2> arrayInt{13,15};
    vecInt.insert(vecInt.end(), arrayInt.begin(), arrayInt.end());
    for (int i = 0; i < vecInt.size(); i++)
    {std::cout << "insert array vecInt[" << i << "]=" << vecInt[i] << std::endl;
    }

    vecInt.insert(vecInt.end(), {73,98,49});
    for (int i = 0; i < vecInt.size(); i++)
    {std::cout << "insert array2 vecInt[" << i << "]=" << vecInt[i] << std::endl;
    }

后果如下：

5、删除 vector 容器中的元素

  // 初始化 vector
    std::vector<int> vecInt{3,8,9,6,7,10,34,57,981,301,201,701,623,82,201,2909};

    vecInt.pop_back();

    //
    for (int i = 0; i < vecInt.size(); i++)
    {std::cout << "pop_back vecInt[" << i << "]=" << vecInt[i] << std::endl;
    }
    std::cout << "pop_back vecInt size:" << vecInt.size() << "capacity is :" << vecInt.capacity() << std::endl;

    //erase
    vecInt.erase(vecInt.begin() + 3);
    for (int i = 0; i < vecInt.size(); i++)
    {std::cout << "erase vecInt[" << i << "]=" << vecInt[i] << std::endl;
    }
    std::cout << "erase vecInt size:" << vecInt.size() << "capacity is :" << vecInt.capacity() << std::endl;

    //swap
    swap(*(std::begin(vecInt) + 1), *(std::end(vecInt) - 1));
    for (int i = 0; i < vecInt.size(); i++)
    {std::cout << "after swap vecInt[" << i << "]=" << vecInt[i] << std::endl;
    }
    std::cout << "after swap vecInt size:" << vecInt.size() << "capacity is :" << vecInt.capacity() << std::endl;
    vecInt.pop_back();
    
    for (int i = 0; i < vecInt.size(); i++)
    {std::cout << "after swap rest vecInt[" << i << "]=" << vecInt[i] << std::endl;
    }

    //erase 指定范畴
    vecInt.erase(vecInt.begin() + 2, vecInt.end() - 5);
    for (int i = 0; i < vecInt.size(); i++)
    {std::cout << "erase appoint vecInt[" << i << "]=" << vecInt[i] << std::endl;
    }

    //remove
    std::remove(vecInt.begin(), vecInt.end(), 3);
    for (int i = 0; i < vecInt.size(); i++)
    {std::cout << "after remove vecInt[" << i << "]=" << vecInt[i] << std::endl;
    }
    std::cout << "remove vecInt size:" << vecInt.size() << "capacity is :" << vecInt.capacity() << std::endl;

    //clear
    vecInt.clear();
    for (int i = 0; i < vecInt.size(); i++)
    {std::cout << "clear vecInt[" << i << "]=" << vecInt[i] << std::endl;
    }
    std::cout << "clear vecInt size:" << vecInt.size() << "capacity is :" << vecInt.capacity() << std::endl;

后果如下：


阐明：
pop_back：执行后删除了最初一个元素，容器大小 -1，容量不变；
erase：执行后，会返回一个指向删除元素所在位置下一个地位的迭代器，erase 在删除元素时，会将删除地位后续的元素陆续前移，并将容器的大小减 -1；erase 也能够删除指定区域的元素，会返回指向此区域之后一个地位的迭代器；
remove：删除容器中和指定元素值雷同的所有元素，在对容器执行完 remove() 函数之后，因为该函数并没有扭转容器原来的大小和容量，因而借助 remove() 返回的迭代器实现正确的遍历 。
remove() 的实现原理是：在遍历容器中的元素时，一旦遇到指标元素，就做上标记，而后持续遍历，直到找到一个非指标元素，即用此元素将最先做标记的地位笼罩掉，同时将此非指标元素所在的地位也做上标记，期待找到新的非指标元素将其笼罩。通过 remove() 函数删除掉 demo 容器中的多个指定元素，该容器的大小和容量都没有扭转，其残余地位还保留了之前存储的元素，此时能够应用 erase 清理无用的数据：

vecInt.erase(iter, vecInt.end());

倡议 ：remove() 用于删除容器中指定元素后，可应用 erase() 成员函数清理无用数据。
clear：清理容器中所有的元素