C++的vector使用-Toy模板网

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了C++的vector使用。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

1.vector的介绍

vector是和数组类似的序列容器，它可以改变大小
和数组一样，vector用连续的存储器来存储元素，这意味着它存储的元素也可以通过用常规的指针偏移来访问，和数组一样有效率。但是和数组不一样的是，vector的大小可以动态分配，其中它们的存储通过容器来自动解决。
本质上，vector用一个动态的分配数组来存储它们的元素。这个数组可能需要分配空间，为了增长空间大小，在插入新的元素的时候，这意味着重新申请一个新的数组和拷贝所有的元素到新的数组里面。相对而言，这是一个在时间上开销很大的任务，因此，vector不会在每次都重新开辟空间，当一个元素被添加到容器里面的时候。
而是，vector容器可能会分配一些而外的存储空间来符合可能的增长，因此这个容器可能有一个实际容量大于严格地需要存储元素大小。不同的库使用不同不同的策略来权衡空间的使用和重新分配，但是在一些情况下，重新分配应该只发生对数大小的增长，以至于插入单个元素在vector的后面，可以保证在常数时间内赋值度内尾插数据
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
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和forward_list统一的迭代器和引用更好

2.vector的使用

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。

2.1. vector的定义（构造函数）

C++的vector使用

2.2. vector iterator的使用

C++的vector使用

2.3. vector空间增长问题

C++的vector使用

vector在VS的扩容机制（1.5倍的增长）

vector在g++的扩容机制（2倍的增长）

2.4. vector的增删改查

C++的vector使用

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(即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：resize、reserve、insert、assign、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。