C++之vector

刺骨的言语ヽ痛彻心扉 2022-04-18 05:16 200阅读 0赞

## 前言 ##

标准库类型vector表示对象集合，并且所有的对象类型相同。由于它常常“容纳”其他对象，因此常称作容器。vector也是一个类模板。编译器根据模板创建类型或函数的过程称为实例化，当使用模板时，需要指出编译器应把类或函数实例化成何种类型。

## 初始化 ##

与string类型一样，vector也有很多种方式进行初始化：

vector<int> v1;    //v1是一个空的vector，它包含的元素是int类型
    vector<int> v2(v1);  //v2包含了v1中的副本
    vector<int> v2 = v1; //等价于v2(v1)
    vector<string> v3(3,"hello"); //包含3个重复string元素，每个元素的值为“hello”
    vector<string> v4(8);         //包含10个string类型的vector，执行8次初始化   
    vector<char> v5{'a','b','c'};   //包含了三个char类型的元素，并都有相应的初始值
    vector<T> v5={'a','b','c'};       //等价于v5{'a','b','c'}

通常情况，我们可以只提供元素数量，而不需要提供初始值，库会根据类型自动进行一个值初始化，例如：

vector<int> v6(6);   //6个元素，并且每个元素都初始化为0

以下是一些常见错误的初始化：

vector<int> a = "hello"; //错误,vector a只能存储int类型
    vector<int> b = 8;     //错误，如果需要使得元素值为8，则需要使用直接初始化的方式并且指定元素个数
    vector<string> c("hello"); //错误，字符串字面值不能用于构建vector的对象

特别注意，以下几种情况是有区别的：

vector<int> v1(8)    //包含8个元素，每个元素被初始化为0
    vector<int> v2{8}   //包含一个函数，元素值为8
    vector<int> v3(8,1)  //包含8个元素，值都为1
    vector<int> v3{8,1}  //包含两个元素，值分别为8和1

## vector基本操作 ##

vector有以下基本操作：

vector<int> v;
    v.push_back(10); //将10添加到v
    v.push_back(8);  //将8添加到v的尾部
    v.empty();      //如果v不包含任何元素，返回真
    v.size()        //返回元素个数
    v[1]             //返回第2个元素的引用

注意：**定义一个空vector，再在运行向其中添加元素，会比创建时指定容量大小，再添加，会更加高效**。

解释：通常vector将元素连续存储，当添加的元素超出了原先分配的大小时，就需要重新申请空间，并把原来的元素移到新的位置。vector实现通常会比空间需求分配更大的空间，以避免在添加元素时频繁地重新分配空间并进行移动。既然如此，在一开始就设定大小，并且对其进行初始化就显得没有必要，初始化反而会影响效率，除非vector将要保存的元素都是一样的。

特别注意，**不能使用下标形式添加元素**，例如：

v[2] = 10;

因为添加之前，不存在下标为2的元素。**下标运算符只能用于访问已经存在的元素**。

## 迭代器 ##

所有的标准容器都可以使用迭代器。这些容器类型都拥有名为begin和end的成员，分别返回指向第一个元素和尾元素的下一个位置。  
例如，可以像下面的方式使用begin和end：

#include <iostream>
    #include<string>
    #include<vector>
    using namespace std;
    int main ()
    {
        /*将字符串中的字母都转换为大写*/
        string s ("hello world");
        for (auto it = s.begin (); it != s.end (); ++it)
        {
          *it = toupper (*it);
        }
        cout << s << endl;
    }

声明迭代器类型it指向s.begin()，遍历每一个元素，将其转换为大写。其中++it让迭代器类型指向下一个元素，直到it指向s.end()。这里使用!=作为循环判断条件是因为很多迭代器并没有<运算符，因此并非所有的标准库类型都可以使用它。但是==和!=是所有标准库容器都定义了的。

对于迭代器之间，可以使用算数运算，例如it=it+2迭代器it的位置向前移动了两个元素，而两个迭代器相减，得到它们之间的元素间隔数。

## 总结 ##

*  vector是模板而不是类型，不存在包含引用的vector，因为引用不是对象。
 *  下标运算符只能用于访问已经存在的元素。
 *  不能使用下标形式添加元素。
 *  定义一个空vector，再在运行向其中添加元素，会比创建时指定容量大小，再添加，会更加高效。

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