vector
- 一.概念
- 二.vector的常見介面
- 1.構造與析構
- 2.vector迭代器
- 3.容量與大小
- 4.vector增刪查改
- 三.迭代器失效
- 1.迭代器失效問題
- 2.解決方法
- 四.vector模擬實作
- memcpy導致的淺拷貝問題
- 模擬實作代碼參考

一.概念
- vector:大小可變陣列的序列容器,
- 和陣列一樣,連續存盤空間存盤元素,
- 使用動態分配陣列存盤元素;增容時,并不會每次都重新分配大小,而是分配一些額外的空間以適應可能的增長,
- vector占用了更多的存盤空間,為了獲得管理存盤空間的能力,并且以一種有效的方式動態增長,
- 與其它動態序列容器相比(
deques, lists and forward_lists), vector在訪問元素的時候更加高效,在末尾添加和洗掉元素相對高效,對于其它不在末尾的洗掉和插入操作,效率更低,比起lists和forward_lists統一的迭代器和參考更好,
二.vector的常見介面
1.構造與析構
| 函式 | 介面說明 |
|---|---|
| vector() | 無參構造 |
| vector(size_type n, const value_type& val = value_type()) | 構造并初始化n個val |
| vector (const vector& x) | 拷貝構造 |
| vector (InputIterator first, InputIterator last); | 使用迭代器進行初始化構造 |
| ~vector() | 清理動態開辟的空間,無需自己呼叫 |
void test1()
{
vector<int> v1;//無參構造
vector<char> v2(3,'a');// 構造并初始化3個a
vector<char> v3(v2);//拷貝構造v2
int arr[] = {1,2,3,4,5};
vector<int> v4(arr,arr + 5);//使用迭代器進行初始化構造
for(int i = 0; i < v2.size();i++)
cout << v2[i] << endl;
for(int i = 0; i < v3.size();i++)
cout << v3[i] << endl;
for(int i = 0; i < v4.size();i++ )
cout << v4[i] << endl;
}
2.vector迭代器
| iterator的使用 | 介面說明 |
|---|---|
| begin() & end() | 獲取第一個資料位置的iterator/const_iterator, 獲取最后一個資料的下一個位置的iterator/const_iterator |
| rbegin() & rend() | 獲取最后一個資料位置的reverse_iterator,獲取第一個資料前一個位置的reverse_iterator |

void test2()
{
vector<int> v(4, 100);
//iterator迭代器
vector<int>::iterator it = v.begin();
while(it != v.end())
{
*it += 100;
cout << *it << " ";
it++;
}
cout << endl;
//reverse_iterator反向迭代器
vector<int>::reverse_iterator rit = v.rbegin();
while(rit != v.rend())
{
*it -= 100;
cout << *rit << " ";
rit++;
}
cout << endl;
}
3.容量與大小
| 容量空間 | 介面說明 |
|---|---|
| size() | 獲取資料個數 |
| capacity() | 獲取容量大小 |
| resize() | 改變vector的size |
| reserve() | 改變vector放入capacity |
| empty() | 判斷是否為空 |
void test3()
{
vector<int> v;
cout << v.size() << endl;
cout << v.capacity() << endl;
v.resize(8);
v.reserve(16);
cout << v.size() << endl;
cout << v.capacity() << endl;
}
4.vector增刪查改
| 函式 | 介面說明 |
|---|---|
| push_back() | 尾插 |
| pop_back() | 尾刪 |
| insert() | 在pos之前插入val |
| erase() | 洗掉pos位置的資料 |
| swap | 交換兩個vector的資料空間 |
| clear() | 清空當前vector的空間 |
| operator[] | 像陣列一樣訪問 |
void test4()
{
vector<int> v;
//尾插5個元素
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(3);
v.push_back(4);
v.push_back(5);
//尾刪
v.pop_back();
vector<int>::iterator pos = find(v.begin(),v.end(),3);
//在pos前插入3
pos = v.insert(pos, 20);
for(int i = 0;i<v.size();i++)
{
cout << v[i] << " ";
}
cout << endl;
pos = v.erase(pos);
vector<int>::iterator it = v.begin();
while(it != v.end())
{
cout << *it << " ";
it++;
}
cout << endl;
v.clear();
cout << v.size() << endl;
}
三.迭代器失效
1.迭代器失效問題
迭代器的主要作用就是讓演算法能夠不用關心底層資料結構,其底層實際就是一個指標,或者是對指標進行了封裝,比如:vector的迭代器就是原生態指標T*,因此迭代器失效,實際就是迭代器底層對應指標所指向的空間被銷毀了,而使用一塊已經被釋放的空間,造成的后果是程式崩潰(即如果繼續使用已經失效的迭代器,程式可能會崩潰),
對于vector可能會導致其迭代器失效的操作有:
- 會引起其底層空間改變的操作,都有可能是迭代器失效,比如:
resize、reserve、insert、assign、push_back等,對于這類操作導致的迭代器失效,有兩種方面的意義:第一種是發生了增容,開辟了新的空間,原來的空間釋放了,出現迭代器失效;第二種是迭代器的意義發生了改變,不再指向原來所指向的元素位置,此時我們也認為迭代器失效了,
void test5()
{
vector<int> v;
//insert導致迭代器失效
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(3);
v.push_back(4);
cout << v.capacity() << endl;//4
vector<int>::iterator pos = find(v.begin(), v.end(), 2);
v.insert(pos, 20);
//insert后vector發生了增容,開辟了新的空間,原來的空間釋放了
//導致此處的pos成了野指標,從而出現迭代器失效
cout << *pos << endl;
*pos = 10;
for (auto e : v)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
}

void test6()
{
vector<int> v;
//insert導致迭代器失效
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(3);
v.push_back(4);
v.reserve(8);
vector<int>::iterator pos = find(v.begin(), v.end(), 2);
v.insert(pos, 20);
//pos的意義發生了改變,不再指向原來所指向的元素位置
cout << *pos << endl;
*pos = 10;
for (auto e : v)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
}

2. 指定位置元素的洗掉操作–erase
erase操作在vector中并不會出現野指標問題,其迭代器失效常常是指意義上的改變,
void test7()
{
vector<int> v;
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(3);
v.push_back(4);
vector<int>::iterator pos = find(v.begin(), v.end(), 2);
v.erase(pos);
*pos = 10;
}
2.解決方法
對于這些會導致迭代器失效的介面,STL都提供了回傳值,因此可以讓迭代器接收介面的回傳值從而避免迭代器失效的問題,
四.vector模擬實作
memcpy導致的淺拷貝問題

那么這個問題要怎么解決呢?我們可以遍歷兩個容器呼叫模板類的賦值深拷貝將vector的每一個對應元素深拷貝,從而解決這個問題,
模擬實作代碼參考
vector模擬實作
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