STL中vector的使用你了解吗

前言

当我们使用C语言的语法来实现数组的时候，增删查改都需要自己来定义函数，STL中给出了数组模板vector，其中包含函数可以帮助我们更便捷地处理数组。

1.vector是什么

1.vector是一个表示可变大小数组的容器。

2.vector采用连续存储空间来进行元素的存储。

3.vector使用动态分配数组来存储它的元素。

2.vector创建对象

以下为vector的四种拷贝构造函数。

    vector<int> v1;//创建空对象v1
	vector<int> v2(10, 8);//创建有十个8的对象v2
	vector<int> v3(++v2.begin(), --v2.end());//通过迭代器进行拷贝构造，迭代器可以加减操作
	vector<int> v4(v3);//拷贝构造
	string s("hello world");
	vector<char> v5(s.begin(), s.end());

vector创建对象的过程也就是它调用其构造函数和拷贝构造的过程，我们也可以将s中字符串存入容器v5中。
注意vector<char>不能取代string，这是因为使用vector<char>需要手动打印’\0’，并且vector也不支持+=和比较大小等一系列的操作。

3.遍历vector

为了更好地演示，我们先定义一个数组，并向其中传入数据。

vector<int> v;
	v.push_back(1);
	v.push_back(2);
	v.push_back(3);
	v.push_back(4);
	v.push_back(5);

(1)下标遍历

下标遍历可读可写。

	for (int i = 0; i < v.size(); i++)
	{
		v[i] += 1;//可以修改，因为返回的值是引用
		cout << v[i] << endl;
	}

(2)迭代器遍历

vector<int>::iterator it = v.begin();while (it != v.end()){*it -= 1;cout << *it << " " ;++it;}

(3)范围for遍历

	for (auto& e: v)
	{
		cout << e << " ";
	}

原生指针就是天然的迭代器，数组支持范围for会被替换成指针。

3.vector容量函数

表示vector容量的函数一共有三个。

	cout << v2.size() << endl;
	cout << v2.capacity() << endl;
	cout << v2.max_size() << endl;

v2.size()表示的是目前元素个数。

v2.capacity()表示的是最大容量。

v2.max_xize()表示的是系统可以分配的给vector<int>的最大容量（还未分配）。

如果内存是一个图书馆的话，vector<int>表示的是一个书架，size()就表示书架上放了多少书，capacity()表示的就是书架的最大容量，max_size表示的是图书馆中最大能放一个容量为多大的书架。

4.vector的扩容函数

我们使用vector的时候通常也是在堆上开辟空间的。这就需要用到两个函数，reseve和resize，其使用方法和string的一样，reserve只开空间不初始化，resize开空间而且还初始化，不传初始化内容默认为0。

	vector<int> v2(10,45);//创建有十个8的对象v2
	cout << v2.size() << endl;
	cout << v2.capacity() << endl;
	v2.reserve(20);
	cout << v2.size() << endl;
	cout << v2.capacity() << endl;

resize需要借助调试来观察初始化的内容：

通过调试我们可以看到新开辟的空间里都初始化成了0。

我们还可以通过assign函数来将之前的内容进行覆盖。

	vector<int> v1;//创建空对象v1
	vector<int> v2(10,45);//创建有十个8的对象v2
	v2.assign(20, 5);

5.vector的插入删除

(1)尾插与尾删

插入删除主要使用四个函数：

尾插：push_back

尾删：pop_back

定点插入：insert

定点删除：erase

删除所有数据：clear

	vector<int> v1;//创建空对象v1
	v1.push_back(1);
	v1.push_back(2);
	v1.push_back(3);
	v1.push_back(4);
	for (auto& e: v1)
	{
		cout << e << " ";
	}

pop_back这里就不演示了，就是一个简单的尾删。

(2)insert与erase

insert与erase是最容易引起迭代器失效的两个函数，关于迭代器失效的原理我会在下一节vector的模拟实现中详细解释。现在只需要记住string与vector迭代器失效的两种情况即可：

1.如果空间被重新分配，则指向容器的迭代器、指针和引用都会失效。

2.如果空间没被重新分配，指向插入位置之前的元素的迭代器、指针和引用依然有效，但指向插入位置之后元素的带带器、指针和引用将会失效。

注意，这里的迭代器指的是我们自己定义的迭代器。

	vector<int>::iterator ret = v1.begin();
	v1.insert(ret, 0);//在ret处插入0

我们可以通过insert来进行插入元素。

但当我们进行删除的时候，如果这样写程序会报错的。

	vector<int>::iterator ret = v1.begin();
	v1.insert(ret, 0);
	v1.erase(ret);

这是因为我们对v1进行了插入数据，空间被重新分配了，原有的ret失效了。如果要删除首元素，需要使用v1.begin()来删除。

为了保险起见，使用插入或者删除的操作之后，一定要记得更新迭代器。

(3)clear

clear会删除所有数据，注意一点，删除数据不会删除容量。

vector的特殊应用 

vector<vector <int>>

表示一个二维数组，vector本身就是一个模板类型，里面也可以存放一个vector<int>的类型。

相当于vector本身是一个数组，它的每个数据又是一个int类型的数组。

vector<string>

表示数组中每一个元素都是一个字符串。

6.总结

vector的基本函数都介绍完了，这些已经足够我们使用了，如果知识在精不在多，如果还希望了解更过vector的成员函数的话，可以登录cplusplus.com来进行搜索。