模拟实现vector超详解（C++）

😇 😇各位小伙伴们，大家好！我是bug。今天我们来谈谈vector的相关内容：
（代码可能会有一点问题，请各位老铁指正 😘 😘 ）

一、vector的概念

🍉 🍉 Vector： vector是C++标准模板库中的部分内容。它是动态增长的对象数组，它是一个多功能的，能够操作多种数据结构和算法的模板类和函数库。

二、vector的用法

🌹 🌹 vector的常用接口：

construct（构造函数）	用法
vector()	无参构造函数
vector（size_type n, const value_type& val = value_type()）	构造初始化n个val
vector (const vector& x);	拷贝构造
vector (InputIterator first, InputIterator last);	迭代器初始化构造

遍历操作	用法
operator[]	数组
begin	获取第一个数据位置的iterator/const_iterator
end	获取最后一个数据的下一个位置的iterator/const_iterator
rbegin	获取最后一个数据位置的reverse_iterator
rend	获取第一个数据前一个位置的reverse_iterator

操作空间/容量	用法
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

修改操作	用法
push_back	尾插
pop_back	尾删
insert	在position之前插入数据
erase	删除position位置的数据
swap	交换两个vector的数据空间

🌳（1）vector对象的创建

vector创建对象的方式有很多，比如：
🌵 使用默认构造函数
🌵 使用带参构造函数
🌵 使用拷贝构造函数
🌵 使用赋值运算符重载
🌵 使用迭代器区间进行构造
🌵 创建匿名对象

🍒 🍒代码⬇️ ⬇️：

	//有参数构造
	vector<int> v1(5, 4);
	//无参数构造
	vector<int> v2;
	//拷贝构造
	vector<int> v3(v1);
	//迭代器区间进行构造
	vector<int> v4(v1.begin(), v1.end());
	//赋值运算符重载
	vector<int> v5 = v1;
	//匿名对象
	vector<int>();

🌳（2）vector的遍历

string有三种遍历的方式：
🌵 通过[]的重载像数组一样遍历。
🌵 通过迭代器进行遍历。
🌵 通过范围for进行的遍历

🍒 🍒代码⬇️ ⬇️：

//遍历,和string类似，这里就不详细演示了
	vector<int> v(4, 5);

	//[]重载
	for (size_t i = 0; i < v.size(); i++)
	{
   
		cout << v[i] << " ";
	}
	cout << endl;

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

	//范围for
	for (auto e : v)
	{
   
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;

注意❗️ ❗️

🌱 （1）[]的重载有const和非const版本的。
🌱 （2）迭代器有const和非const版本的，C98中直接将begin、end进行重载。在C11中为了区别const和非const迭代器，引入了cbegin和cend。（和begin、end的const版本就名字不同）
🌱 （3）范围for的本质是迭代器，程序运行过程中，编译器会把范围for替换成迭代器进行操作。同时范围for是通过赋值的方式进行遍历（将数据赋给变量），如果要修改，就要使用引用。

🌳（3）vector的reserve和resize

🍒 🍒测试代码⬇️ ⬇️：

vector<int> v(4, 5);
	//打印容量
	cout << v.capacity() << endl;

	v.reserve(3);
	cout << v.capacity() << endl;

	v.reserve(8);
	cout << v.capacity() << endl;
	//只能扩容，和string一样

	v.resize(2);
	//打印容量
	cout << v.capacity() << endl;
	//遍历
	auto it = v.begin();
	while (it != v.end())
	{
   
		cout << *it << " ";
		it++;
	}
	cout << endl;

	v.resize(12, 0);
	//要重新对it赋值，因为扩容之后迭代器begin发生了改变
	//这里的begin是原生指针
	it = v.begin();
	//打印容量
	cout << v.capacity() << endl;

	while (it != v.end())
	{
   
		cout << *it << " ";
		it++;
	}
	cout << endl;

🌳（4）迭代器失效问题****

迭代器失效有两种情况：
🍎 1.、会引起其底层空间改变的操作，都有可能是迭代器失效，比如：resize、reserve、insert、assign、push_back等。
🍎 2、erase删除数据
解决方法：对it重新赋值。

🍔 🍔这里我们来仔细谈谈迭代器失效：
在vector的类中，我们并没有实现find函数，我们使用的是算法里面的查找函数，当我们使用insert进行插入、或者使用erase删除等操作时，都需要找到数据的位置然后进行相应的操作。

但是会有这几种情况发生：

🍁 （1）使用insert等接口时，底层空间发生了改变。

从底层的角度我们不难发现，以扩容为例，过程大致分为这么几个步骤：