STL vector学习笔记

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#STL #迭代器 #c++ #vector

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本文详细介绍了C++标准模板库中的vector容器。包括vector的概念、数据结构、内存管理方式及迭代器使用等内容，并阐述了如何进行元素操作。

1. vector 概述

vector与数组非常相似，两者唯一的差别在于空间的运用的灵活性，array是静态空间，而vector是动态空间，随着元素的加入，它的内部机制会自行扩充空间以容纳新元素。

2. vector的迭代器

vedctor维护的是一个连续线性空间，所以不论其元素型别是什么类型，普通指针都可以作为vector的迭代器而满足所有必要条件。

vector ::iterator ivite;
vector ::iterator svite;
ivite 的类型其实就是 int*，svite的类型其实就是shape*。

3. vector的数据结构

vector所采用的数据结构是连续线性空间，它以start 和 finish 分别指向配置得来的连续空间的头和尾，并且用end_of_storage来表示目前可用空间的尾。end_of_storage - start 的值为vector的容量，一个vector中的值的数量永远小于等于容量的大小，当容量等于vector中值的数量时，称为满载，下次添加新的元素的时候，整个vector就要另觅居所，配置一个更大的空间。

template <class T,class Alloc = alloc>
class vector{
...
public:
    iterator begin()
    {  
        return start; 
    }
    iterator end() 
    {  
        return finish; 
    }
    size_type size() const 
    {  
        return size_type(end() - begin()); 
    }
    size_type capacity() const 
    { 
        return size_type(end_of_storage - begin()); 
    }
    bool empty() const 
    {
        return begin() == end();
    }
    reference operator[] (size_type n)
    {
        return *(begin() + n);
    }
    reference front() 
    {
        return *begin();
    }
    reference back() 
    {
        return *(end() - 1);
    }
    ...
};

4. vector 的内存管理

当我们以push_back()将新元素插入vector的尾端时，首先会检查是否还有备用空间，如果有备用空间，则直接在备用空间上构造元素，并调整finish的值，如果没有备用空间，就扩充空间（重新配置、移动数据、释放原空间）。

注意：

所谓动态增加大小，并不是在原空间之后接续新空间（因为无法保证原空间之后还有可分配空间），而是以原大小的两倍另外配置一块较大空间，然后将原内容拷贝过来，然后才开始在原内容之后构造新元素，并释放原空间。因此，对vector的任何操作，一旦引起空间重新配置，指向原vector的所有迭代器就都失效了，这是程序员易犯的一个错误，务须小心。

5. vector 的元素操作

void pop_back();
将尾端标记往前移一格，表示将放弃尾端元素
iterator erase(iterator first,iterator last);
清除[first,last]中的所有元素
iterator erase(iterator position);
清除某个位置上的元素
void clear();
清除vector中的元素
void insert(iterator position,size_type n,const T& x);
从position 开始，插入 n 个元素，元素初值为x。