STL中vector介绍

古城微笑少年丶 2022-05-26 02:57 182阅读 0赞

本文主要介绍 C++ 编程语言的 STL（Standard Template Library） 中 vector 的相关知识，同时通过示例代码介绍 vector 的常见用法。

# 1 概述 #

vector 是 C++ 编程语言的 STL 中的内容，是同一种类型的对象的集合，每个对象都有一个对应的**整数索引值，**和（C++ 编程语言中的）string 对象一样，标准库负责管理与存储元素相关的内存。

有时候会把 vector 称为**容器**，是因为它可以包含其他对象，能够存放任意类型的动态数组、增加和压缩数据。一个容器中的所有对象都必须是同一种类型的。

vector 不是一种数据类型，而是一个**类模板（class template）**。使用模板可以编写一个类定义或函数定义，用于多种不同的数据类型，因此，可以定义保存 string 对象的 vector、或保存 int 值的 vector、又或是保存自定义的类型对象的 vector。

vector 和 built-in 数组类似，拥有一段连续的内存空间，能够很好地支持随即存取（即“\[\]”操作符），但是由于它的内存空间是连续的，所以在 vector 中间进行插入和删除会造成内存块的拷贝。另外，当插入的元素较多时， vector 预留内存空间可能不足，需要重新申请一块足够大的内存，并把原来的数据拷贝到新的内存空间中，这些过程会影响 vector 的效率。虽然如此，实际上目前用的最多的还是 vector 容器，在大多数情况下 vector 的效率还是不错的。

# 2 常见用法 #

## 2.1 构造vector ##

通常采用下面的方式构造 vector：

typedef vector<int> vecInt;
    vecInt vecint;

## 2.2 添加元素 ##

vector 添加数据的缺省方法是 push\_back()，push\_back() 函数表示将数据添加到 vector 的尾部，并按需要来分配内存，用法示例如下：

vecint.push_back(i+1);

## 2.3 遍历元素 ##

可以通过使用 vector 的迭代器 iterator、调用 vector 对象的 begin() 和 end() 函数，实现对于 vector 中数据的遍历，用法示例如下：

vecInt::iterator it;
    for (it = vecint.begin(); it != vecint.end(); it++)
    {
        cout << *it << endl;
    }

## 2.4 查询元素 ##

通常使用 at 方法查询（访问）元素，at 方法会检查下标是否越界，如果是，则抛出“out of range”异常。用法示例如下：

vecint.at(1)

## 2.5 获取元素个数 ##

使用 size() 函数获取容器中的元素个数。用法示例如下：

vecint.size();

## 2.6 删除元素 ##

使用 erase(pos) 方法来删除元素，erase() 方法删除 pos 位置的数据，返回下一个数据的位置。用法示例如下：

// 删除数据，删除最后一个元素
    it = vecint.end();
    it = it - 1;                // 需要注意，(it - 1)对应最后一个元素
    vecint.erase(it);

## 2.7 插入元素 ##

使用 insert(pos, elem) 方法，在 pos 位置插入一个 elem 拷贝，返回新数据位置。用法示例如下：

// 插入数据，在最后一个元素之前插入数据
    it = vecint.end();
    it = it - 1;
    vecint.insert(it, 100);

注意：在删除和插入元素时，需要特别注意 pos 位置（及迭代器对象 it）对应的元素位置。vecint.end() 方法会指向最后一个元素的下一个位置，所以删除最后一个元素/在最后一个元素之前插入元素时，需要（it - 1）。

# 3 示例程序 #

此处给出一个 vector 示例代码，内容如下：

#include <vector>
    #include <iostream>
    
    using namespace std;
    
    int main()
    {
        typedef vector<int> vecInt;
        vecInt vecint;
    
        // 添加数据
        for (int i = 0; i < 5; i++)
        {
            vecint.push_back(i+1);
        }
    
        // 遍历元素
        vecInt::iterator it;
        cout << "vecint is: " << endl;
        for (it = vecint.begin(); it != vecint.end(); it++)
        {
            cout << *it << endl;
        }
    
        // 查询数据
        cout << "the second element is: " << vecint.at(1) << endl;
    
        // 删除数据，删除最后一个元素
        it = vecint.end();
        it = it - 1;                // 需要注意，(it - 1)对应最后一个元素
        vecint.erase(it);
    
        // 再次遍历元素，观察删除操作是否成功
        cout << "after del, vecint is: " << endl;
        for (it = vecint.begin(); it != vecint.end(); it++)
        {
            cout << *it << endl;
        }
    
        // 插入数据，在最后一个元素之前插入数据
        it = vecint.end();
        it = it - 1;
        vecint.insert(it, 100);
        
        // 再次遍历元素，观察插入操作是否成功
        cout << "after insert, vecint is: " << endl;
        for (it = vecint.begin(); it != vecint.end(); it++)
        {
            cout << *it << endl;
        }
        
        return 0;
    }

上述代码的运行结果如下：

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