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C++ vector 介绍与使用

news 来源：原创 2025/8/22 3:19:16

1.vector是什么？

2.vector的使用

2.1vector的构造函数

2.2vector iterator 的使用

2.3vector 空间增长问题

2.4vector的增删查改

1.vector是什么？

1. vector是表示可变大小数组的序列容器。

2. 就像数组一样，vector也 采用连续的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 。

3. 本质讲，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。

4. 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。

5. 因此，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。

6. 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。

7.vector是 C++ 标准模板库（STL）里的一个类模板，借助模板参数能够生成不同类型的类。

oid test_vector1()
{vector<string> v;string name1("张三");v.push_back(name1);v.push_back(string("张三"));//匿名对象v.push_back("张三");//在 C++ 中，单参数的构造函数默认支持隐式类型转换。vector<vector<int>> vv;//相当于二维数组
}

2.vector的使用

vector学习时一定要学会查看文档：这是vector文档的链接 https://cplusplus.com/reference/vector/vector/

https://cplusplus.com/reference/vector/vector/

下面是对vector重要接口的介绍。

2.1vector的构造函数

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)	使用迭代器区间初始化

int TestVector2()
{vector<int> first;                                // 空参构造vector<int> second(4, 100);                       // 初始化4个100vector<int> third(second.begin(), second.end());  // 迭代器区间初始化vector<int> fourth(third);                       // 拷贝构造// 利用迭代器区间初始化不仅仅可以用vector的迭代区间也可以用其他容器的迭代器区间int myints[] = { 16,2,77,29 };vector<int> fifth(myints, myints + sizeof(myints) / sizeof(int));string str("hello world");vector<char> sixth(str.begin(), str.end());return 0;
}

2.2vector iterator 的使用

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

有了迭代器就可以和C++库里面实现的一些算法结合在一起进行使用了。

例如C++库里实现的sort和find算法，所传参数都是迭代器的区间。

#include<algorithm>
#include<vector>
using namespace std;
int main()
{int a[] = { 16,2,77,29 };vector<int> v5(a, a+4);//默认降序  >sort(v5.begin(),v5.end());//升序  <sort(v5.begin(), v5.end(), greater<int>());//greater<int>匿名对象比较器 int a1[] = { 16,2,77,29,3,33,43,2 };vector<int> v1(a1, a1 + sizeof(a)/sizeof(int));//删除其中的3vector<int>::iterator pos=find(v1.begin(),v1.end(),3);if(pos != v1.end()){v1.erase(pos);}return 0;
}

2.3vector 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

void TestVector3()
{v1.reserve(10);for (size_t i = 0; i < 10; i++){v1[i] = i;}//上述的代码是典型的错误，以为预留好了空间就可以直接访问，这是错误的。//reserve预留空间的目的是为了减少扩容，并不会修改size，上面相等于越界访问。//正确应该是这样写v1.reserve(10);for (size_t i = 0; i < 10; i++){v1.push_back(i);}//或者v1.resize(10);for (size_t i = 0; i < 10; i++){v1[i] = i;}}

2.4vector的增删查改

vector 增删查改	接口说明
push_back	尾插。
pop_back	尾删。
find	查找。（注意这个是算法模块实现，不是 vector 的成员接口）
insert	在 position 之前插入 val。
erase	删除 position 位置的数据。
swap	交换两个 vector 的数据空间。（vector的成员函数中有swap）
operator[]	像数组一样访问

void test_vector5()
{int a[] = { 16,2,77,29,3,33,43,3,2,3,3,2 };vector<int> v1(a, a + sizeof(a)/sizeof(int));for (auto e : v1){cout << e << " ";}cout << endl;// 头删v1.erase(v1.begin());for (auto e : v1){cout << e << " ";}cout << endl;// 头插 v1.insert(v1.begin(), 100);for (auto e : v1){cout << e << " ";}cout << endl;// 删除第3个数据v1.erase(v1.begin()+2);for (auto e : v1){cout << e << " ";}cout << endl;// 删除3，但是不知道3在哪个位置，怎么办？//vector<int>::iterator pos = find(v1.begin(), v1.end(), 3);auto pos = find(v1.begin(), v1.end(), 3);/*if (pos != v1.end()){v1.erase(pos);}*/// 删除所有的3 -- 涉及迭代器失效！while(pos != v1.end()){v1.erase(pos);//pos = find(pos+1, v1.end(), 3); 这是错的，迭代器会失效pos = find(v1.begin(), v1.end(), 3);}for (auto e : v1){cout << e << " ";}cout << endl;//assign(size_type count, const T& value)//将 vector 中的元素替换为 count 个值为 value 的元素。v1.assign(10, 1);for (auto e : v1){cout << e << " ";}cout << endl;
}

1.vector是什么？

2.vector的使用

2.1vector的构造函数

2.2vector iterator 的使用

2.3vector 空间增长问题

2.4vector的增删查改

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