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C++ vector容器
定义于头文件 <vector>
之中,申明 template< class T, class Allocator = std::allocator<T> > class vector;
vector 的存储是自动管理的,按需扩张收缩。 vector 通常占用多于静态数组的空间,因为要分配更多内存以管理将来的增长。 vector 所用的方式不在每次插入元素时,而只在额外内存耗尽时重分配。分配的内存总量可用 capacity() 函数查询。额外内存可通过对 shrink_to_fit() 的调用返回给系统。 (C++11 起)
重分配通常是性能上有开销的操作。若元素数量已知,则 reserve() 函数可用于消除重分配。
vector 上的常见操作复杂度(效率)如下:
随机访问——常数 O(1)
在末尾插入或移除元素——均摊常数 O(1)
插入或移除元素——与到 vector 结尾的距离成线性 O(n)
std::vector (对于 bool 以外的 T )满足容器 (Container) 、具分配器容器 (AllocatorAwareContainer) 、顺序容器 (SequenceContainer) 、相接容器 (ContiguousContainer) (C++17 起)及可逆容器 (ReversibleContainer) 的要求。
模板参数
T - 元素的类型。
- T 必须满足可拷贝赋值 (CopyAssignable) 和可拷贝构造 (CopyConstructible) 的要求。 (C++11
前) - 加诸元素的要求依赖于容器上进行的实际操作。泛言之,要求元素类型是完整类型并满足可擦除 (Erasable)
的要求,但许多成员函数附带了更严格的要求。 (C++11 起)(C++17 前) - 加诸元素的要求依赖于容器上进行的实际操作。泛言之,要求元素类型满足可擦除 (Erasable)
的要求,但许多成员函数附带了更严格的要求。若分配器满足分配器完整性要求,则容器(但非其成员)能以不完整元素类型实例化。 (C++17
起)
特化
标准库提供 std::vector 对类型 bool 的特化,它可能为空间效率优化。
成员类型
成员类型 | 定义 |
---|---|
value_type | T |
allocator_type | Allocator |
size_type | 无符号整数类型(通常是 std::size_t |
difference_type | 有符号整数类型(通常是 std::ptrdiff_t ) |
reference | Allocator::reference (C++11 前) value_type& (C++11 起) |
const_reference | Allocator::const_reference (C++11 前) const value_type& (C++11 起) |
pointer | Allocator::pointer (C++11 前) std::allocator_traits::pointer (C++11 起) |
const_pointer | Allocator::const_pointer (C++11 前) std::allocator_traits::const_pointer (C++11 起) |
iterator | 随机访问迭代器 (LegacyRandomAccessIterator) |
const_iterator | 常随机访问迭代器 |
reverse_iterator | std::reverse_iterator |
const_reverse_iterator | std::reverse_iterator<const_iterator> |
成员函数
(构造函数) | 构造 vector (公开成员函数) |
(析构函数) | 析构 vector (公开成员函数) |
operator= | 赋值给容器 (公开成员函数) |
assign | 将值赋给容器 (公开成员函数) |
get_allocator | 返回相关的分配器 (公开成员函数) |
元素访问
at | 访问指定的元素,同时进行越界检查 (公开成员函数) |
operator[] | 访问指定的元素 (公开成员函数) |
front | 访问第一个元素 (公开成员函数) |
back | 访问最后一个元素 (公开成员函数) |
data | 返回指向内存中数组第一个元素的指针 (公开成员函数) |
迭代器
begin、cbegin | 返回指向容器第一个元素的迭代器 (公开成员函数) |
end、cend | 返回指向容器尾端的迭代器 (公开成员函数) |
rbegin、crbegin | 返回指向容器最后元素的逆向迭代器 (公开成员函数) |
rend、crend | 返回指向前端的逆向迭代器 (公开成员函数) |
容量
empty | 检查容器是否为空 (公开成员函数) |
size | 返回容纳的元素数 (公开成员函数) |
max_size | 返回可容纳的最大元素数 (公开成员函数) |
reserve | 预留存储空间 (公开成员函数) |
capacity | 返回当前存储空间能够容纳的元素数 (公开成员函数) |
shrink_to_fit | 通过释放未使用的内存减少内存的使用 (公开成员函数) |
修改器
clear | 清除内容 (公开成员函数) |
insert | 插入元素 (公开成员函数) |
emplace | 原位构造元素 (公开成员函数) |
erase | 擦除元素 (公开成员函数) |
push_back | 将元素添加到容器末尾 (公开成员函数) |
emplace_back | 在容器末尾就地构造元素 (公开成员函数) |
pop_back | 移除末元素 (公开成员函数) |
resize | 改变容器中可存储元素的个数 (公开成员函数) |
示例
#include <iostream>
#include <vector>
int main() {
// 创建含有整数的 vector
std::vector<int> v = {7, 5, 16, 8};
// 添加二个整数到 vector
v.push_back(25);
v.push_back(13);
// 迭代并打印 vector 的值
for(int n : v) {
std::cout << n << '\n';
}
return 0;
}
输出:
7
5
16
8
25
13