STL之vector介绍

本文主要介绍STL中的vector的概念及用法。

1. 概述

vector是C++ STL中的部分内容，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++中的）string对象一样，标准库负责管理与存储元素相关的内存。

我们有时候会把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，用于多个不同的数据类型，因此，我们可以定义保存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。

2. 常见用法

2.1 构造vector

通常我们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，如下：

vecint.push_back(i+1);

2.3 遍历元素

我们可以通过使用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，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。用法如下：

vecint.at(1)

2.5 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);

2.6 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

本文前面介绍的代码对应的完整示例程序如下：

#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：