C++语言vector容器介绍和示例

小灰灰 2021-11-11 15:42 445阅读 0赞

之前我们在声明数组的时候，采用的是datatype  array\[len\]的形式，数组在分配之后，不能调整大小，删除和插入数据时操作十分的繁琐，虽然可以采用链表，但是链表的操作更麻烦，我喜欢简单的方法。

与string类一样, 向量vector 同属于STL（Standard Template Library, 标准模板库）中的自定义的类, vector是一个封装了动态数组的顺序容器（Sequence Container）。跟其它类型的容器一样，它能够存放各种类型的数据和对象。可以简单的认为，vector容器是一个能够存放任意类型的动态数组。

与数组相比，vector 容器的优点在于它能够根据需要自动调整的大小，随时放入更多的元素。此外, vector 也提供了许多的成员函数来对自身进行操作。

# 容器的定义 #

首先，如果要在程序中使用vector容器，必须包含头文件 <vector>。如下：

\#include <vector>

vector类是一个模板类，位于std命名空间内，为方便使用还需要增加：

using namespace std;

声明一个容器很简单：

vector<int> vi;              // 定义用于存放整数的容器

vector<double> vd;         // 定义用于存放浮点数的容器

vector<string> vs;           // 定义用于存放string字符串的容器

vector<struct st\_girl> vgirl;  // 定义用于存放超女结构体的容器

vector<CGirl> vGirl;         // 定义用于存放超女类的容器

vector容器很牛，有多牛？要多牛有多牛，可以存放很多头牛。

vector容器可以存放C语言的基本数据类型，可以存放结构体，还可以存放类，这正是我们想要的简单的方法，至于链表，我已经有二十年没有用它了。

# 容器的使用 #

vector的功能强大，成员函数很多，我不想按普通教程的方式来介绍它，那样会太烦锁，我回忆了二十年来的实际应用场景，采用示例程序介绍vector常用的用法。

## 1、存放整数 ##

**示例（book220.cpp）**

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3d1Y3oxMjIxNDA3Mjk_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

**运行结果**

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3d1Y3oxMjIxNDA3Mjk_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

**程序解释如下：**

std::vector<**int**> vheight;   // 声明容器用于存放整数，超女身高，单位是cm。

**void push\_back(const T& x)成员函数：**向容器尾部增加一个元素x，x就是你要向容器中增加的变量，在本示例中是一个整数，注意，参数x是一个引用，要用变量的名称，不是变量的地址，如vheight.push\_back(height);。

**int size()成员函数：**返回容器中数据的元素总数。

**像数组一样访问容器：**容器像数组一样，可以用数组的下标访问，vheight\[0\]表示容器的第1个元素，vheight\[n\]表示容器的第n+1个元素。注意，采用下标方式放问容器的时候，下标不要越界，否则可能会引起内存溢出。

**iterator begin()成员函数：**返回容器头指针，指向第一个元素。

**iterator end()成员函数：**返回容器尾指针，指向容器最后一个元素的下一个位置。

**容器中的元素排序：**采用sort()函数对容器中的元素进行排序。如sort(vheight.begin(),vheight.end());表示对容器中全部的元素进行排序。

**void clear()：**清空容器中的全部元素，注意两点：1）容器被声明的时候，本来就是空的；2）容器是类，有析构函数，析构函数中会自动清空容器中的元素，释放内存资源，不需要程序员担心。但是，程序员也可以调clear()函数手工清空容器中的元素。

示例book220.cpp程序展示了vector容器10%的功能和成员函数，但是，在实际开发中，对容器的操作，95%的内容就是这些。

## 2、存放字符串 ##

**示例（book222.cpp）**

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3d1Y3oxMjIxNDA3Mjk_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][]

**运行结果**

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3d1Y3oxMjIxNDA3Mjk_size_16_color_FFFFFF_t_70 3][]

注意几个问题：

1）用容器存放字符串，数据类型用string，不是C语言用0结尾的字符数组char \[\]。

2）用vname.push\_back()成员函数把数据追加到容器中，参数的类型可以是string，也可以是char\[\]，但是，这并不是vector的特征，而是string的特征，容器声明的是string类型，string的构造函数支持char \[\]，表面上看push\_back()进去的是char \[\]，实际上会被转换为string。

3）对string和结构体等的排序，在以后的章节中会详细介绍。

## 3、存放结构体 ##

**示例（book225.cpp）**

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3d1Y3oxMjIxNDA3Mjk_size_16_color_FFFFFF_t_70 4][]

**运行结果**

![20190806081100584.png][]

总的来说，存放结构体的容器和数组的用法基本相同。

在book225.cpp中，采用了memcpy函数，它是C语言的库函数，用于内存中的数据复制，声明如下：

void \*memcpy(void \*dest, const void \*src, size\_t n);

dest -- 指向用于存储复制内容的目标地址，类型强制转换为 void\* 指针。

src -- 指向要复制的数据源地址，类型强制转换为 void\* 指针。

n -- 要被复制的字节数。

该函数返回dest。

## 4、存放类 ##

在第2节存放字符串中，string就是类。

vector容器可以存放类，但是在实际开发中，除了存放string类，很少用vector存放其它的类。

# 其它成员函数 #

vector的成员函数比较多，为了不增加各位的学习负担，我介绍一些可能有用的。

## 1、定位的函数 ##

iterator begin()：返回容器头的指针，指向容器第一个元素的位置。

iterator end()：返回容器尾的指针，指向容器最后一个元素的下一个位置。

iterator是跌代器，这个名字让人难以理解，大家不要管它，以下我会举例说明用法，一般来说，begin()和end()成员函数会用在其它成员函数的参数中。

## 2、增加元素的函数 ##

void push\_back(const T& x)：向容器的尾部增加一个元素x。

iterator insert(iterator it,const T& x)：向容器中指定位置（it）前插入一个元素x。

示例：

strcpy(stgirl.name,"王昭群"); stgirl.age=22;

vgirl.insert(vgirl.begin()+1,stgirl);  // 在第2个元素前插入一个元素。

## 3、删除元素的函数 ##

iterator erase(iterator it)：删除容器中指定位置（it）的元素。

示例：

vgirl.erase(vgirl.begin()+2);  // 删除容器中第3个元素。

void pop\_back()：删除容器中最后一个元素。

void clear()：清空容器中全部的元素。

## 4、判断容器的大小 ##

bool empty()：判断容器是否为空。

int size()：返回容器中元素的个数。

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作者：码农有道

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