6.vector

本博客对C++中的vector进行梳理

一、vector的使用

1．vector的构造函数

2．迭代器

本质就是指向数组头部和尾部下一个位置的原生指针

3．空间增长问题

（1）reserve函数：改变capacity，空间不够时，VS下按照1.5倍扩容，g++下按照2倍扩容

int main()
{
	vector<int> v(10, 1);
	v.reserve(20);
	cout << v.size() << endl;
	cout << v.capacity() << endl;

	v.reserve(15);
	cout << v.size() << endl;
	cout << v.capacity() << endl;

	v.reserve(5);
	cout << v.size() << endl;
	cout << v.capacity() << endl;
	return 0;
}

在VS2022环境下（与Linux下一致）：当n<=size时，不会对vector进行缩容，当n>size时，会扩容到n甚至更大（扩容改变的是capacity）
（2）resize函数：改变size

• n<size时：会删除数据，直到size==n
• n==size时：不动
• n>size时：插入数据，空间不够就扩容

int main()
{
	vector<int> v(10, 1);
	v.reserve(20);
	cout << v.size() << endl;
	cout << v.capacity() << endl;

	v.resize(15, 2);//在10个1后面补上了5个2
	cout << v.size() << endl;
	cout << v.capacity() << endl;

	v.resize(25, 3);
	cout << v.size() << endl;//在15个数据后面补上了10个3
	cout << v.capacity() << endl;

	v.resize(5);
	cout << v.size() << endl;//删到只剩下5个1
	cout << v.capacity() << endl;
	return 0;
}

4．增删查改

二、用vector模拟二维数组

int main()
{
	vector<int> v(5, 1);
	vector<vector<int>> vv(10, v);
	vv[2][1] = 2;
	// vv.operator[](2).operator[](1) = 2;
	for (size_t i = 0; i < vv.size(); i++)
	{
		for (size_t j = 0; j < vv[i].size(); ++j)
		{
			cout << vv[i][j] << " ";
		}
		cout << endl;
	}
	cout << endl;
}

三、vector的迭代器失效问题

1．用迭代器遍历vector的规范

注意：类模板还没有实例化的时候，如果直接用：：从类模板里面取类型，编译器会报错，因为此时编译器无法识别这个：：后面的东西是类型还是静态成员变量，在行首加上typename即可解决这个问题（typename告诉了编译器这个东西是类型）

2．迭代器失效问题

迭代器的主要作用：让算法不用关心底层数据结构，底层就是指针或者对指针的封装。如vector的迭代器就是原生指针T*，使用时要小心失效
（1）扩容导致的野指针现象：扩容之后，迭代器还指向旧空间，但旧空间已被释放，产生野指针

#include <iostream>
using namespace std;
#include <vector>
int main()
{
	vector<int> v{ 1,2,3,4,5,6 };
	auto it = v.begin();
	v.resize(100, 8);
	while (it != v.end())
	{
		cout << *it << " ";
		++it;
	}
	cout << endl;
	return 0;
}

结论是：resize以后vs就认为迭代器已经失效了（会报错），就别再访问了
（2）位置的意义变了
如：erase操作

#include <iostream> 
using namespace std; 
#include <vector> 
int main() 
{ 
	vector<int> v{ 1, 2, 3, 4 }; 
	auto it = v.begin(); 
	while (it != v.end()) 
	{ 
		if (*it % 2 == 0) 
			v.erase(it); 
		++it; //此处迭代器已经失效，不能再访问
	} 
	return 0; 
}

//解决方案如下 
int main() 
{ 
	vector<int> v{ 1, 2, 3, 4 }; 
	auto it = v.begin(); 
	while (it != v.end()) 
	{ 
		if (*it % 2 == 0) 
			it = v.erase(it); //更新迭代器的位置
		else 
			++it; 
	} 
	return 0; 
}

第一段程序运行依旧会报错，原因是编译器认为it已经失效了，不允许再访问，要访问只能如第二段程序一样，更新it之后再访问