容器类型vector

 vector是C++标准模板库中的部分内容,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。vector之所以被认为是一个容器,是因为它能够像容器一样存放各种类型的对象,简单地说,vector是一个能够存放任意类型的动态数组,能够增加和压缩数据。

  为了可以使用vector,必须在你的头文件中包含下面的代码:

  #include <vector>

  vector属于std命名域的,因此需要通过命名限定,如下完成你的代码:

  using std::vector;

  vector<int> vInts;

  或者连在一起,使用全名:

  std::vector<int> vInts;

  建议使用全局的命名域方式:using namespace std;

  函数

  表述

  c.assign(beg,end)c.assign(n,elem)

  将[beg; end)区间中的数据赋值给c。将n个elem的拷贝赋值给c。

  c.at(idx)

  传回索引idx所指的数据,如果idx越界,抛出out_of_range。

  c.back()

  传回最后一个数据,不检查这个数据是否存在。

  c.begin()

  传回迭代器中的第一个数据地址。

  c.size()

  返回容器中数据个数。

  c.clear()

  移除容器中所有数据。

  c.empty()

  判断容器是否为空。

  c.end()

  指向迭代器中末端元素的下一个,指向一个不存在元素。

  c.erase(pos)

  c.erase(beg,end)

  删除pos位置的数据,传回下一个数据的位置。

  删除[beg,end)区间的数据,传回下一个数据的位置。

  c.front()

  传回第一个数据。

  get_allocator

  使用构造函数返回一个拷贝。

  c.insert(pos,elem)

  c.insert(pos,n,elem)

  c.insert(pos,beg,end)

  在pos位置插入一个elem拷贝,传回新数据位置。在pos位置插入n个elem数据。无返回值。在pos位置插入在[beg,end)区间的数据。无返回值。

  c.max_size()

  返回容器中最大数据的数量。

  c.pop_back()

  删除最后一个数据。

  c.push_back(elem)

  在尾部加入一个数据。

  c.rbegin()

  传回一个逆向队列的第一个数据。

  c.rend()

  传回一个逆向队列的最后一个数据的下一个位置。

  c.resize(num)

  重新指定队列的长度。

  c.reserve()

  保留适当的容量。

  c.size()

  返回容器中实际数据的个数。

  c1.swap(c2)

  swap(c1,c2)

  将c1和c2元素互换。同上操作。

  vector<Elem>

  cvector<Elem> c1(c2)

  vector <Elem> c(n)

  ector <Elem> c(n, elem)

  vector <Elem> c(beg,end)

  c.~ vector <Elem>()

  创建一个空的vector。复制一个vector。创建一个vector,含有n个数据,数据均已缺省构造产生。创建一个含有n个elem拷贝的vector。创建一个以[beg;end)区间的vector。销毁所有数据,释放内存。

  operator[]

  返回容器中指定位置的一个引用。

  创建一个vector

  vector容器提供了多种创建方法,下面介绍几种常用的。

  创建一个Widget类型的空的vector对象:

  vector<Widget> vWidgets;

  创建一个包含500个Widget类型数据的vector:

  vector<Widget> vWidgets(500);

  创建一个包含500个Widget类型数据的vector,并且都初始化为0:

  vector<Widget> vWidgets(500, Widget(0));

  创建一个Widget的拷贝:

  vector<Widget> vWidgetsFromAnother(vWidgets);

  向vector添加一个数据

  vector添加数据的缺省方法是push_back()。push_back()函数表示将数据添加到vector的尾部,并按需要来分配内存。例如:向vector<Widget>中添加10个数据,需要如下编写代码:

  for(int i= 0;i<10; i++) {

  vWidgets.push_back(Widget(i));

  }

  获取vector中制定位置的数据

  vector里面的数据是动态分配的,使用push_back()的一系列分配空间常常决定于文件或一些数据源。如果想知道vector存放了多少数据,可以使用empty()。获取vector的大小,可以使用size()。例如,如果想获取一个vector v的大小,但不知道它是否为空,或者已经包含了数据,如果为空想设置为-1,你可以使用下面的代码实现:

  int nSize = v.empty() ? -1 : static_cast<int>(v.size());

  访问vector中的数据

  使用两种方法来访问vector。

  1、 vector::at()

  2、 vector::operator[]

  operator[]主要是为了与C语言进行兼容。它可以像C语言数组一样操作。但at()是我们的首选,因为at()进行了边界检查,如果访问超过了vector的范围,将抛出一个例外。由于operator[]容易造成一些错误,所有我们很少用它,下面进行验证一下:

  分析下面的代码:

  vector<int> v;

  v.reserve(10);

  for(int i=0; i<7; i++) {

  v.push_back(i);

  }

  try {int iVal1 = v[7];

  // not bounds checked - will not throw

  int iVal2 = v.at(7);

  // bounds checked - will throw if out of range

  } catch(const exception& e) {

  cout << e.what();

  }

  删除vector中的数据

  vector能够非常容易地添加数据,也能很方便地取出数据,同样vector提供了erase(),pop_back(),clear()来删除数据,当删除数据时,应该知道要删除尾部的数据,或者是删除所有数据,还是个别的数据。

  Remove_if()算法 如果要使用remove_if(),需要在头文件中包含如下代码::

  #include <algorithm>

  Remove_if()有三个参数:

  1、 iterator _First:指向第一个数据的迭代指针。

  2、 iterator _Last:指向最后一个数据的迭代指针。

  3、 predicate _Pred:一个可以对迭代操作的条件函数。

  条件函数

  条件函数是一个按照用户定义的条件返回是或否的结果,是最基本的函数指针,或是一个函数对象。这个函数对象需要支持所有的函数调用操作,重载operator()()操作。remove_if()是通过unary_function继承下来的,允许传递数据作为条件。

  例如,假如想从一个vector<CString>中删除匹配的数据,如果字串中包含了一个值,从这个值开始,从这个值结束。首先应该建立一个数据结构来包含这些数据,类似代码如下:

  #include <functional>

  enum findmodes {

  FM_INVALID = 0,

  FM_IS,

  FM_STARTSWITH,

  FM_ENDSWITH,

  FM_CONTAINS

  };

  typedef struct tagFindStr {

  UINT iMode;

  CString szMatchStr;

  } FindStr;

  typedef FindStr* LPFINDSTR;

  然后处理条件判断:

  class FindMatchingString : public std::unary_function<CString, bool> {

  public:

  FindMatchingString(const LPFINDSTR lpFS) :

  m_lpFS(lpFS) {

  }

  bool operator()(CString& szStringToCompare) const {

  bool retVal = false;

  switch (m_lpFS->iMode) {

  case FM_IS: {

  retVal = (szStringToCompare == m_lpFDD->szMatchStr);

  break;

  }

  case FM_STARTSWITH: {

  retVal = (szStringToCompare.Left(m_lpFDD->szMatchStr.GetLength())

  == m_lpFDD->szWindowTitle);

  break;

  }

  case FM_ENDSWITH: {

  retVal = (szStringToCompare.Right(m_lpFDD->szMatchStr.GetLength())

  == m_lpFDD->szMatchStr);

  break;

  }

  case FM_CONTAINS: {

  retVal = (szStringToCompare.Find(m_lpFDD->szMatchStr) != -1);

  break;

  }

  }

  return retVal;

  }

  private:

  LPFINDSTR m_lpFS;

  };

  通过这个操作你可以从vector中有效地删除数据:

  FindStr fs;

  fs.iMode = FM_CONTAINS;

  fs.szMatchStr = szRemove;

  vs.erase(std::remove_if(vs.begin(), vs.end(), FindMatchingString(&fs)), vs.end());

  Remove(),remove_if()等所有的移出操作都是建立在一个迭代范围上的,不能操作容器中的数据。所以在使用remove_if(),实际上操作的时容器里数据的上面的。

  看到remove_if()实际上是根据条件对迭代地址进行了修改,在数据的后面存在一些残余的数据,那些需要删除的数据。剩下的数据的位置可能不是原来的数据,但他们是不知道的。

  调用erase()来删除那些残余的数据。注意上面例子中通过erase()删除remove_if()的结果和vs.enc()范围的数据。


<think>我们讨论的是C++中vector容器的强制类转换。根据引用[2],我们可以使用std::transform函数来实现容器中元素的类转换。同时,引用[3][4][5]介绍了vector容器是一个可以存放任意类元素的动态数组。在C++中,vector容器本身并不支持直接的整体强制类转换,因为vector是模板类,其类是固定的。但是,我们可以通过创建一个新的vector,并将原vector中的每个元素转换为目标类,然后将转换后的元素添加到新的vector中。引用[2]提供了一个使用std::transform和lambda表达式转换容器元素类的示例。我们可以借鉴这个方法。另外,C++提供了四种强制类转换运算符(static_cast,dynamic_cast,const_cast,reinterpret_cast),但这些主要用于指针或引用类的转换,对于vector容器中的元素转换,我们需要对每个元素应用这些转换(如果适用)。因此,我们可以采用以下步骤:1.创建一个新的vector,其元素类是目标类。2.使用std::transform函数遍历原vector的每个元素。3.对每个元素进行类转换(可以使用static_cast等,或者自定义转换函数)。4.将转换后的元素插入到新的vector中。下面是一个示例,将vector<int>转换为vector<double>:注意:如果转换是简单的算术类转换,我们可以直接使用static_cast。如果涉及复杂类,可能需要自定义转换函数。示例代码:```cpp#include<vector>#include<algorithm>//forstd::transformintmain(){std::vector<int>intVec={1,2,3,4,5};//目标vectorstd::vector<double>doubleVec;//使用std::transform进行转换doubleVec.resize(intVec.size());//先调整目标vector的大小,以便可以直接使用begin()迭代器std::transform(intVec.begin(),intVec.end(),doubleVec.begin(),[](intx){returnstatic_cast<double>(x);});//或者使用back_inserter,这样就不需要先调整大小std::vector<double>doubleVec2;std::transform(intVec.begin(),intVec.end(),std::back_inserter(doubleVec2),[](intx){returnstatic_cast<double>(x);});return0;}```另外,如果转换是在类层次结构之间(例如基类和派生类),则需要使用dynamic_cast,并且需要注意安全。但vector容器本身并不存储指针,所以这种情况较少。如果vector存储的是指针,那么我们可以对每个指针元素进行dynamic_cast,然后放入新的vector中。例如,将vector<Base*>转换为vector<Derived*>(注意:只有基类指针实际指向派生类对象时,转换才安全):```cpp#include<vector>#include<algorithm>classBase{virtual~Base(){}};//多态基类classDerived:publicBase{};intmain(){std::vector<Base*>baseVec;//...填充baseVec,其中一些指针可能指向Derived对象std::vector<Derived*>derivedVec;for(Base*p:baseVec){Derived*d=dynamic_cast<Derived*>(p);if(d){//转换成功derivedVec.push_back(d);}}//或者使用std::copy_if和std::back_inserterstd::vector<Derived*>derivedVec2;std::copy_if(baseVec.begin(),baseVec.end(),std::back_inserter(derivedVec2),[](Base*p){Derived*d=dynamic_cast<Derived*>(p);returnd!=nullptr;});return0;}```注意:动态转换(dynamic_cast)可能会失败(返回nullptr),所以需要检查转换结果。总结:vector容器的强制类转换实际上是对每个元素进行转换,然后构建一个新的vector。我们可以使用标准库算法(如transform,copy_if)和类转换运算符(如static_cast,dynamic_cast)来实现。根据要求,生成相关问题:§§相关问题§§1.在C++中,如何将vector<string>转换为vector<char*>?2.使用std::transform进行类转换时,如何处理转换失败的情况?3.除了std::transform,还有哪些方法可以实现vector容器的元素类转换?4.在C++中,如何将vector中的元素转换为不同的类并存储到另一个容器中?</think>### C++中vector容器的强制类转换方法 在C++中,`vector`容器本身不支持直接的整体强制类转换,因为它是强类的模板类。但可以通过以下方法实现**元素级别的类转换**: #### 方法1:使用`std::transform`(推荐) ```cpp #include <vector> #include <algorithm> // std::transform #include <iterator> // std::back_inserter // 原始int容器 std::vector<int> intVec = {1, 2, 3, 4}; // 转换为double容器 std::vector<double> doubleVec; std::transform( intVec.begin(), intVec.end(), std::back_inserter(doubleVec), // 自动插入元素 [](int x) { return static_cast<double>(x); // 类转换逻辑 } ); ``` **说明**: 1. 使用`std::transform`遍历原容器 2. 通过lambda表达式实现单个元素的类转换 3. `std::back_inserter`自动处理目标容器大小[^2] #### 方法2:手动循环转换 ```cpp std::vector<std::string> strVec = {"10", "20", "30"}; std::vector<int> intVec; for (const auto& s : strVec) { intVec.push_back(std::stoi(s)); // 显式转换每个元素 } ``` #### 方法3:指针类的转换(谨慎使用) ```cpp std::vector<Base*> baseVec; std::vector<Derived*> derivedVec; // 安全的下行转换(dynamic_cast) for (Base* ptr : baseVec) { if (auto d = dynamic_cast<Derived*>(ptr)) { derivedVec.push_back(d); } } // 非安全转换(reinterpret_cast) std::vector<void*> voidVec( reinterpret_cast<void**>(baseVec.data()), reinterpret_cast<void**>(baseVec.data()) + baseVec.size() ); ``` **注意**: - `dynamic_cast`需要基类有虚函数 - `reinterpret_cast`可能引发未定义行为[^1] #### 复杂类转换示例 ```cpp struct PointInt { int x, y; }; struct PointDouble { double x, y; }; std::vector<PointInt> points = {{1,2}, {3,4}}; std::vector<PointDouble> dPoints; std::transform( points.begin(), points.end(), std::back_inserter(dPoints), [](const PointInt& p) { return PointDouble{static_cast<double>(p.x), static_cast<double>(p.y)}; } ); ``` **关键要点**: 1. vector容器不支持直接整体类转换[^3][^4] 2. 必须逐元素转换并创建新容器 3. 转换方式取决于具体类: - 基础类:使用`static_cast` - 字符串/数值:使用`std::stoi`等函数 - 类层次结构:使用`dynamic_cast`(多态类) 4. `std::transform`是最通用和安全的方案[^2]
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