【C++】STL之vector功能及模拟实现_vector 自实现模拟 stl std::move-优快云博客

vector是表示可变大小数组的序列容器。

就像数组一样，vector也采用的连续存储空间来存储元素。也就是意味着可以采用下标对vector的元素进行访问，和数组一样高效。但是又不像数组，它的大小是可以动态改变的，而且它的大小会被容器自动处理。

vector使用动态分配数组来存储它的元素。当新元素插入时候，这个数组需要被重新分配大小为了增加存储空间。其做法是，分配一个新的数组，然后将全部元素移到这个数组。就时间而言，这是一个相对代价高的任务，因为每当一个新的元素加入到容器的时候，vector并不会每次都重新分配大小。

vector分配空间策略：vector会分配一些额外的空间以适应可能的增长，因为存储空间比实际需要的存储空间更大。不同的库采用不同的策略权衡空间的使用和重新分配。但是无论如何，重新分配都应该是对数增长的间隔大小，以至于在末尾插入一个元素的时候是在常数时间的复杂度完成的。

vector占用了更多的存储空间，为了获得管理存储空间的能力，并且以一种有效的方式动态增长。

与其它动态序列容器相比（deque, list and forward_list），vector在访问元素的时候更加高效，在末尾添加和删除元素相对高效。对于其它不在末尾的删除和插入操作，效率更低。比起 list 和 forward_list 统一的迭代器和引用更好。

一、vector的使用

1、vector 构造函数的声明

(constructor)构造函数声明	接口说明
vector();	无参构造
vector (size_type n, const value_type& val = value_type());	构造并初始化n个val
vector (const vector& x);	拷贝构造
vector (InputIterator ﬁrst, InputIterator last);	使用迭代器进行初始化构造

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

int main()
{
	vector<int> v;
	vector<int> v2(5, 0);
	vector<int> v3(v2);
	vector<int> v4(v2.begin(), v2.end());

	return 0;
}

调试结果如下：

2、vector 迭代器的使用

iterator的使用	接口说明
begin + end	获取第一个数据位置的iterator/const_iterator，获取最后一个数据的下一个位置的iterator/const_iterator
rbegin + rend	获取最后一个数据位置的reverse_iterator，获取第一个数据前一个位置的reverse_iterator

对于 vector 迭代器的使用，主要是遍历 vector，在这里有两种遍历方法：一种是按数组下标方式，另一种是通过范围 for 的方式(底层也是迭代器)。

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

	vector<int>::iterator it = v.begin();
	while (it != v.end())
	{
		cout << *it << " ";
		it++;
	}
	cout << endl;

	for (auto e : v)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;
	return 0;
}

运行结果如下：

3、vector 空间增长问题

容量空间	接口说明
size	获取数据个数
capacity	获取容量大小
empty	判断是否为空
resize	改变vector的size
reserve	改变vector的capacity

这一块主要是 resize 和 reserve 函数接口的使用。

首先介绍一下 vs 下 vector 的扩容机制 ：capacity 是按 1.5 倍增长的，而 g++ 是按 2 倍增长的。

//测试vector的默认扩容机制
void TestVectorExpand()
{
	size_t sz;
	vector<int> v;
	sz = v.capacity();
	cout << "making v grow:\n";
	for (int i = 0; i < 100; ++i)
	{
		v.push_back(i);
		if (sz != v.capacity())
		{
			sz = v.capacity();
			cout << "capacity changed: " << sz << '\n';
		}
	}
}

运行结果：

resize 的使用：

int main()
{
	vector<int> v;
	for (int i =