C++ vector用法(详解!!函数,实现)_L未若的博客-CSDN博客_vector函数

来自 : CSDN技术社区 发布时间：2021-03-24

简述一下vector的基本操作 它的 capacity

push_back等

说说 的存储特性 是顺序存储还是如同链表般 如果是顺序存储的话 那么是如何执行

等函数 假如后面的空间不够的话 我们需要合理的算法来重新找出一块

相应的空间吗 拷贝 回收吗 是不是特别麻烦 如果是链式存储的话 那么它又是如何做到快速

的访问的 通过下标来的

1 基本操作

(1)头文件#include vector .

(2)创建vector对象 vector int vec;

(3)尾部插入数字 vec.push_back(a);

(4)使用下标访问元素 cout vec[0] endl;记住下标是从0开始的。

(5)使用迭代器访问元素.

    

 span style font-size:18px; vector int ::iterator it;for(it vec.begin();it! vec.end();it ) cout *it endl; /span 

(6)插入元素     vec.insert(vec.begin() i,a);在第i个元素后面插入a;

(7)删除元素     vec.erase(vec.begin() 删除第3个元素

vec.erase(vec.begin() i,vec.end() 删除区间[i,j-1];区间从0开始

(8)向量大小:vec.size();

(9)清空:vec.clear() //清空之后 vec.size()为

一个简单的程序

 span style font-size:18px; #include stdio.h #include vector #include iostream using namespace std;int main(){ int i vector int vec; for(i i i ) { vec.push_back(i); //10个元素依次进入 结果为10 } for(unsigned int i i vec.size(); i ) { cout 初始化遍历 vec[i] endl; } //结果为  vector int ::iterator it; for(it vec.begin(); it! vec.end(); it ) { cout 迭代遍历 *it endl; } //结果为 vec.insert(vec.begin() 4,0); //结果为:11        for(unsigned int i i vec.size(); i )        {        cout 插入遍历 vec[i] endl;        } //结果为         vec.erase(vec.begin()         for(unsigned int i i vec.size(); i )        {        cout 擦除遍历 vec[i] endl;        } //结果为         vec.erase(vec.begin() 3,vec.begin()         for(vector int ::iterator it vec.begin(); it! vec.end(); it )        {        cout 迭代遍历 *it endl;        }        return 0;} /span 

2:

vector的元素不仅仅可以使int,double,string,还可以是结构体 但是要注意 结构体要定义为全局的 否则会出错。下面是一段简短的程序代码

 span style font-size:18px; #include stdio.h #include algorithm #include vector #include iostream using namespace std;typedef struct rect{ int id; int length; int width; //对于向量元素是结构体的 可在结构体内部定义比较函数 下面按照id,length,width升序排序。 bool operator (const rect a) const { if(id! a.id) return id a.id; else { if(length! a.length) return length a.length; else return width a.width; } }}Rect;int main(){ vector Rect vec; Rect rect; rect.id rect.length rect.width vec.push_back(rect); vector Rect ::iterator it vec.begin(); cout (*it).id (*it).length (*it).width endl; return 0;} /span 

3  算法

(1) 使用reverse将元素翻转 需要头文件#include algorithm

     reverse(vec.begin(),vec.end());将元素翻转(在vector中 如果一个函数中需要两个迭代器

     一般后一个都不包含.)

(2)使用sort排序 需要头文件#include algorithm

sort(vec.begin(),vec.end());(默认是按升序排列,即从小到大).

可以通过重写排序比较函数按照降序比较 如下

定义排序比较函数

bool Comp(const int a,const int b)
{
    return a
}
调用时:sort(vec.begin(),vec.end(),Comp) 这样就降序排序。

vector C STL中的顺序容器 封装数组

 

1. vector容器的内存自增长 

与其他容器不同 其内存空间只会增长 不会减小。先来看看 C Primer 中怎么说 为了支持快速的随机访

问 vector容器的元素以连续方式存放 每一个元素都紧挨着前一个元素存储。设想一下 当vector添加一个元素时

为了满足连续存放这个特性 都需要重新分配空间、拷贝元素、撤销旧空间 这样性能难以接受。因此STL实现者在对

vector进行内存分配时 其实际分配的容量要比当前所需的空间多一些。就是说 vector容器预留了一些额外的存储

区 用于存放新添加的元素 这样就不必为每个新元素重新分配整个容器的内存空间。

关于vector的内存空间 有两个函数需要注意 size()成员指当前拥有的元素个数 capacity()成员指当前(容器必须分

配新存储空间之前)可以存储的元素个数。reserve()成员可以用来控制容器的预留空间。vector另外一个特性在于它的

内存空间会自增长 每当vector容器不得不分配新的存储空间时 会以加倍当前容量的分配策略实现重新分配。例如

当前capacity为50 当添加第51个元素时 预留空间不够用了 vector容器会重新分配大小为100的内存空间 作为新

连续存储的位置。

 span style font-size:18px; #include iostream using namespace std;#include vector int main(){ vector int arry; //arry.reserve(10); cout arry.capacity() endl; arry.push_back(1); cout arry.capacity() endl; arry.push_back(2); cout arry.capacity() endl; arry.push_back(3); cout arry.capacity() endl;} /span 

运行结果

当我们将上面的那句注释去掉之后

2. vector内存释放

由于vector的内存占用空间只增不减 比如你首先分配了10,000个字节 然后erase掉后面9,999个 留下一个有效元素 但是内存占

用仍为10,000个。所有内存空间是在vector析构时候才能被系统回收。empty()用来检测容器是否为空的 clear()可以清空所有元素。

但是即使clear() vector所占用的内存空间依然如故 无法保证内存的回收。

如果需要空间动态缩小 可以考虑使用deque。如果非vector不可 可以用swap()来帮助你释放内存。具体方法如下

 span style font-size:18px; vector int nums; nums.push_back(1);nums.push_back(1);nums.push_back(2);nums.push_back(2); vector int ().swap(nums); //或者nums.swap(vector int ()) /span 

或者如下所示 使用一对大括号 意思一样的

 span style font-size:18px; //加一对大括号是可以让tmp退出{}的时候自动析构{ std::vector int tmp nums; nums.swap(tmp); } /span 

 swap()是交换函数 使vector离开其自身的作用域 从而强制释放vector所占的内存空间 总而言之 释放vector内存最简单的方法是vector int .swap(nums)。当时如果nums是一个类的成员 不能把vector int .swap(nums)写进类的析构函数中 否则会导致double free or corruption (fasttop)的错误 原因可能是重复释放内存。标准解决方法如下

 span style font-size:18px; template class T void ClearVector( vector T vt ) { vector T vtTemp; veTemp.swap( vt );} /span 

3. 利用vector释放指针

如果vector中存放的是指针 那么当vector销毁时 这些指针指向的对象不会被销毁 那么内存就不会被释放。如下面这种情况 vector中的元素时由new操作动态申请出来的对象指针

 span style font-size:18px; #include vector using namespace std; vector void * /span 

每次new之后调用v.push_back()该指针 在程序退出或者根据需要 用以下代码进行内存的释放

 span style font-size:18px; for (vector void * ::iterator it v.begin(); it ! v.end(); it ) if (NULL ! *it) { delete *it; *it NULL; }v.clear(); /span 

vector是线性容器,它的元素严格的按照线性序列排序,和动态数组很相似,和数组一样,它的元素存储在一块连续的存储空间中,这也意味着我们不仅可以使用迭代器(iterator)访问元素,还可以使用指针的偏移方式访问,和常规数组不一样的是,vector能够自动存储元素,可以自动增长或缩小存储空间,

vector的优点:

1.       可以使用下标访问个别的元素

2.       迭代器可以按照不同的方式遍历容器

3.       可以在容器的末尾增加或删除元素

和数组相比,虽然容器在自动处理容量的大小时会消耗更多的内存,但是容器能提供和数组一样的性能,而且能很好的调整存储空间大小

和其他标准的顺序容器相比(deques or lists),能更有效访问容器内的元素和在末尾添加和删除元素,在其他位置添加和删除元素,vector则不及其他顺序容器,在迭代器和引用也不比lists支持的好

容器的大小和容器的容量是有区别的,大小是指元素的个数,容量是分配的内存大小,容量一般等于或大于容器的大小,vector::size()返回容器的大小,vector::capacity()返回容量值,容量多于容器大小的部分用于以防容器的增加使用,每次重新分配内存都会很影响程序的性能,所以一般分配的容量大于容器的大小,若要自己指定分配的容量的大小,则可以使用vector::reserve(),但是规定的值要大于size()值,

1.构造和复制构造函数

explicit vector ( const Allocator Allocator() );

explicit vector ( size_type n, const T value T(), const Allocator Allocator() );

template class InputIterator

vector ( InputIterator first, InputIterator last, const Allocator Allocator() );

vector ( const vector T,Allocator x );

 

explicit:是防止隐式转换, Allocator是一种内存分配模式,一般是使用默认的

 

vector int   //创建一个空的的容器

vector int B(10,100); //创建一个个元素,每个元素值为

vector int C(B.begin(),B.end()); //使用迭代器,可以取部分元素创建一个新的容器

vector int D(C); //复制构造函数,创建一个完全一样的容器

 

2.析构函数

 ~vector()

销毁容器对象并回收了所有分配的内存

 

3.重载了 符号

vector int

E //使用 符号

B vector int //将B置为空容器

 

 

4. vector::begin()  返回第一个元素的迭代器

  函数原型

  iterator begin ();  //返回一个可变迭代器

const_iterator begin () const; //返回一个常量的迭代器 不可变

 

5.vector::end()  返回的是越界后的第一个位置 也就是最后一个元素的下一个位置

  iterator end ();

const_iterator end () const;

 

6.vector::rbegin() 反序的第一个元素 也就是正序最后一个元素

  reverse_iterator rbegin();

const_reverse_iterator rbegin() const;

 

7.vector::rend() 反序的最后一个元素下一个位置 也相当于正序的第一个元素前一个位置

  reverse_iterator rend();

const_reverse_iterator rend() const;

和vector::end()原理一样

 

8.vector::size() 返回容器中元素个数

  size_type size() const;

  注意与vector::capacity()的区别

 

9.vector::max_size()

  size_type max_size () const;

  返回容器的最大可以存储的元素个数 这是个极限 当容器扩展到这个最大值时就不能再自动增大

 

10. vector::resize()

  void resize ( size_type sz, T c T() );

  重新分配容器的元素个数 这个还可以改容器的容量 如果重新分配的元素个数比原来的小 将截断序列 后面的部分丢弃 如果大于原来的个数 后面的值是c的值 默认为0

 

11. vector::capacity()

   size_type capacity () const;

   返回vector的实际存储空间的大小 这个一般大于或等于vector元素个数 注意与size()函数的区别

 

12. vector::empty()

   bool empty () const;

   当元素个数为0时返回true 否则为false 根据的是元素个数而不是容器的存储空间的大小

 

 

13. vector::reserve()

   void reserve ( size_type n );

重新分配空间的大小 不过这个n值要比原来的capacity()返回的值大 不然存储空间保持不变 n值要比原来的实际存储空间大才能重新分配空间 但是最大值不可以大于max_size的值 否则会抛出异常

 

14. vector::operator[]  //重载了[]符号

   reference  operator[] ( size_type n );

const_reference  operator[] ( size_type n ) const;

实现了下标访问元素

 

15. vector::at()

   const_reference at ( size_type n ) const;

   reference at ( size_type n );

   在函数的操作方面和下标访问元素一样 不同的是当这个函数越界时会抛出一个异常out_of_range

 

16. vector::front()

   reference front ( );

const_reference front ( ) const;

返回第一个元素的值 与begin()函数有区别 begin()函数返回的是第一个元素的迭代器

 

17. vector::back()

   reference back ( );

const_reference back ( ) const;

同样 返回最后一个元素的值 注意与end()函数的区别

 

18. vector::assign()

   template class InputIterator void assign ( InputIterator first, InputIterator last );

void assign ( size_type n, const T u );

将丢弃原来的元素然后重新分配元素 第一个函数是使用迭代器 第二个函数是使用n个元素 每个元素的值为u。

 

19. vector::push_back()

   void push_back ( const T x );

   在容器的最后一个位置插入元素x,如果size值大于capacity值 则将重新分配空间

 

20. vector::pop_back()

   void pop_back ( );

   删除最后一个元素

 

 

21. vector::insert()

   iterator insert ( iterator position, const T x );

   void insert ( iterator position, size_type n, const T x );

template class InputIterator

void insert ( iterator position, InputIterator first, InputIterator last );

   插入新的元素

第一个函数 在迭代器指定的位置前插入值为x的元素

第二个函数 在迭代器指定的位置前插入n个值为x的元素

第三个函数 在迭代器指定的位置前插入另外一个容器的一段序列迭代器first到last

若插入新的元素后总得元素个数大于capacity 则重新分配空间

 

22. vector::erase()

   iterator erase ( iterator position );

iterator erase ( iterator first, iterator last );

删除元素或一段序列

 

23. vector::swap()

   void swap ( vector T,Allocator vec );

   交换这两个容器的内容 这涉及到存储空间的重新分配

 

24. vector::clear()

   void clear ( );

   将容器里的内容清空 size值为0 但是存储空间没有改变

 span style font-size:18px; #include vector #include iostream using namespace std;int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]){        //构造函数,复制构造函数(元素类型要一致),    vector int   //创建一个空的的容器    vector int B(10,100); //创建一个10个元素,每个元素值为100    vector int C(B.begin(),B.end()); //使用迭代器,可以取部分元素创建一个新的容器    vector int D(C); //复制构造函数,创建一个完全一样的容器              //重载     vector int     E      //vector::begin() 返回的是迭代器       vector int F(10); //创建一个有10个元素的容器           for (int i i i )          {        F[i]           }    /*    vector int //创建一个空容器    for (int i i i )    {        F.push_back(i);    }         */    vector int ::iterator BeginIter F.begin();    cout *BeginIter endl; //输出0    //vector::end() 返回迭代器    vector int ::iterator EndIter F.end();    EndIter--; //向后移一个位置    cout *EndIter endl; //输出9     //vector::rbegin() 返回倒序的第一个元素 相当于最后一个元素    vector int ::reverse_iterator ReverBeIter F.rbegin();    cout *ReverBeIter endl; //输出9    //vector::rend() 反序的最后一个元素下一个位置 也相当于正序的第一个元素前一个位置    vector int ::reverse_iterator ReverEnIter F.rend();    ReverEnIter--;    cout *ReverEnIter endl; //输出0    //vector::size() 返回元素的个数    cout F.size() endl; //输出10    //vector::max_size()    cout F.max_size() endl; //输出1073741823 这个是极限元素个数    //vector::resize()    cout F.size() endl; //输出10    F.resize(5);    for(int k k F.size(); k )        cout F[k]   //输出 0 1 2 3 4         cout endl;        //vector::capacity()    cout F.size() endl; //5    cout F.capacity() endl; //10    //vector::empty()         B.resize(0);    cout B.size() endl; //0    cout B.capacity() endl; //10    cout B.empty() endl; //true    //vector::reserve() //重新分配存储空间大小           cout C.capacity() endl; //10    C.reserve(4);    cout C.capacity() endl; //10    C.reserve(14);    cout C.capacity() endl; //14    //vector::operator []    cout F[0] endl; //第一个元素是0    //vector::at()    try    {      cout F.size F.size() endl; //5           cout F.at(6) endl; //抛出异常    }    catch(out_of_range)    {           cout at()访问越界 endl;    }    //vector::front() 返回第一个元素的值           cout F.front() endl; //0    //vector::back()    cout F.back() endl; //4    //vector::assign()    cout A.size() endl; //0    vector int ::iterator First C.begin();    vector int ::iterator End C.end()-2;    A.assign(First,End);    cout A.size() endl; //8    cout A.capacity() endl; //8    A.assign(5,3); //将丢弃原来的所有元素然后重新赋值    cout A.size() endl; //5    cout A.capacity() endl; //8    //vector::push_back()    cout *(F.end()-1) endl; //4    F.push_back(100);    cout *(F.end()-1) endl; //100    //vector::pop_back()    cout *(F.end()-1) endl; //100    F.pop_back();    cout *(F.end()-1) endl; //4    //vector::swap()    F.swap(D); //交换这两个容器的内容    for(int f f F.size(); f )        cout F[f]     cout endl;    for (int d d D.size(); d )        cout D[d]          cout endl;    //vector::clear()    F.clear();    cout F.size() endl;     //0    cout F.capacity() endl; //10    return 0;} /span 

本文借鉴与 http://www.cnblogs.com/wang7/archive/2012/04/27/2474138.html

                     http://blog.csdn.net/bizhu12/article/details/6769976

http://www.cnblogs.com/summerRQ/articles/2407974.html