STL-vector-优快云博客

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/m0_69131255/article/details/136309165

本文详细介绍了C++STL中的vector容器，包括其构造函数、迭代器的使用、空间管理（如size、capacity、reserve和resize）、增删查改操作以及迭代器失效的问题及其解决方案。特别关注了VS和G++编译器中vector内存增长策略的区别。

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1.常用接口介绍

1.1 vector构造函数介绍：

(constructor)构造函数声明	接口说明
vector()（重点）	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); （重点）	拷贝构造
vector (InputIterator first, InputIterator last);	使用迭代器进行初始化构造

1.2 vector iterator 的使用介绍:

iterator的使用	接口说明
begin + end（重点）	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

1.3 vector 空间

容量空间	接口介绍
size	获取数据个数
capacity	获取容量大小
empty	判断是否为空
resize(重点)	改版vector的size
reserve（重点）	改变vector的capacity

capacity的代码在vs和g++下分别运行会发现，vs下capacity是按1.5倍增长的，g++是按2倍增长的。
这个问题经常会考察，不要固化的认为，vector增容都是2倍，具体增长多少是根据具体的需求定义
的。vs是PJ版本STL，g++是SGI版本STL。
reserve只负责开辟空间，如果确定知道需要用多少空间，reserve可以缓解vector增容的代价缺陷问题。
resize在开空间的同时还会进行初始化，影响size。

1.4 vector 增删查改

vector增删查改	接口介绍
push_back(重点）	尾插
pop_back(重点）	尾删
find	查找（注意这个算法模块的实现不是vector的成员函数）
insert	在position为之前插入val
eras	删除position位置的元素
swap	交换两个vector的数据空间
operator[] (重点）	像数组一样访问

2.vetor迭代器失效问题

问题介绍：
迭代器的主要作用就是让算法能够不用关心底层数据结构，其底层实际就是一个指针，或者是对指针进行了封装，比如：vector的迭代器就是原生态指针T* 。因此迭代器失效，实际就是迭代器底层对应指针所指向的空间被销毁了，而使用一块已经被释放的空间，造成的后果是程序崩溃(即如果继续使用已经失效的迭代器，
程序可能会崩溃)。导致问题的原因：

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。
指定位置元素的删除操作–erase注意：Linux下，g++编译器对迭代器失效的检测并不是非常严格，处理也没有vs下极端。注意 SGI STL中，迭代器失效后，代码并不一定会崩溃，但是运行结果肯定不对，如果it不在begin和end范围内，肯定会崩溃的。
与vector类似，string在插入+扩容操作+erase之后，迭代器也会失效

迭代器失效解决办法: 在使用前，对迭代器重新赋值即可.

3.vector的深度剖析和模拟实现

代码思路：
vector()-> push_back()-> size()->capacity()->reserve()->begin()->end()->operator[]
const_iterator->~vector()->pop_back()->insert()->resize()->vector()->operator=()->swap()
电话号码题目
operator[]->resize()->erase()->erase()迭代器失效问题->

/*template<class T>
    class vector
    {*/
    //public:
    //    // Vector的迭代器是一个原生指针
    //        typedef T* iterator;
    //        typedef const T* const_iterator;
    //        iterator begin()
    //        {
    //            return _start;
    //        }
    //        iterator end()
    //        {
    //            return _finish;
    //        }
    //        const_iterator cbegin()
    //        {
    //            return _start;
    //        }
    //        const_iterator cend() const
    //        {
    //            return _finish;
    //        }
            // construct and destroy
    //        vector()
    //        {
    //            _start = nullptr;
    //            _finish = nullptr;
    //            _end_of_capacity = nullptr;
    //        }
    //        vector(int n, const T& value = T())
    //        {
    //            reserve(n);
    //            for (int i = 0; i < n; i++)
    //            {
    //                push_back(value);
    //            }
    //        }
            template<class InputIterator>
            vector(InputIterator first, InputIterator last)
            {

            }
    //        vector(const vector<T>& v)
    //        {
    //            size_t len = v.size();
    //            size_t size = v.capacity();
    //            reserve(len);
    //            T* tem = new T[size+1];
    //            for (int i = 0; i < len; i++)
    //            {
    //                tem[i] = v[i];
    //            }
    //            _start = tem;
    //            _finish = _start + len;
    //            _end_of_capacity = _start + size;
    //        }
    //        vector<T>& operator= (vector<T> v)
    //        {
    //            size_t len = v.size();
    //            size_t size = v.capacity();
    //            reserve(len);
    //            T* tem = new T[size + 1];
    //            for (int i = 0; i < len; i++)
    //            {
    //                tem[i] = v[i];
    //            }
    //            _start = tem;
    //            _finish = _start + len;
    //            _end_of_capacity = _start + size;
    //            return *this;
    //        }
    //        ~vector()
    //        {
    //            delete[] _start;
    //            _start = nullptr;
    //            _finish = nullptr;
    //            _end_of_capacity = nullptr;

    //        }
            // capacity
    //        size_t size() const
    //        {
    //            return _finish - _start;
    //        }
    //        size_t capacity() const
    //        {
    //            return _end_of_capacity - _start;
    //        }
    //        void reserve(size_t n)
    //        {
    //            //扩容
    //            if(n > capacity())
    //            {
    //                size_t old = size();
    //                T* tem = new T[n];
    //                for (int i = 0; i < size(); i++)
    //                {
    //                    tem[i] = _start[i];
    //                }
    //                delete[] _start;
    //                _start = tem;
    //                _finish = _start + old;
    //                _end_of_capacity = _start + n;
    //            }
    //        }
    //        void resize(size_t n, const T& value = T())
    //        {
    //            reserve(n);
    //            for (int i = 0; i < n; i++)
    //            {
    //                push_back(value);
    //            }
    //        }

            ///access///
    //        T& operator[](size_t pos)
    //        {
    //            return *(_start + pos);
    //        }
    //        const T& operator[](size_t pos)const
    //        {
    //            return *(_start + pos);
    //        }

            ///modify/
    //        void push_back(const T& x)
    //        {
    //            if (_finish == _end_of_capacity)
    //            {
    //                size_t newcapacity = capacity() == 0 ? 4 : capacity() * 2;
    //                reserve(newcapacity);
    //            }
    //            *_finish = x;
    //            _finish++;
    //        }
    //        void pop_back()
    //        {
    //            _finish--;
    //        }
    //        void swap(vector<T>& v)
    //        {
    //            std::swap(_start, v._start);
    //            std::swap(_finish, v._finish);
    //            std::swap(_end_of_capacity, v._end_of_capacity);

    //        }
    //        void insert(iterator pos, const T& x)
    //        {
    //            assert(pos);
    //            if (_finish == _end_of_capacity)
    //            {
    //                size_t newcapacity = capacity() == 0 ? 4 : capacity() * 2;
    //                reserve(newcapacity);
    //            }
    //            memmove(pos + 1, pos, (_finish - pos) * sizeof(T));
    //            *pos = x;
    //            _finish++;
    //        }
    //        iterator erase(iterator pos)
    //        {
    //            assert(pos);
    //            _finish = pos;
    //            return this;
    //        }

    //private:

    //    iterator _start; // 指向数据块的开始
    //    iterator _finish; // 指向有效数据的尾
    //    iterator _end_of_capacity; // 指向存储容量的尾
    /*};*/