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【C++初阶】第11课—vector

news 来源：原创 2025/5/23 15:28:04

文章目录

  • 1. 认识vector
  • 2. vector的遍历
  • 3. vector的构造
  • 4. vector常用的接口
  • 5. vector的容量
  • 6. vector的元素访问
  • 7. vector的修改
  • 8. vector<vector\<int\>>的使用
  • 9. vector的使用
  • 10. 模拟实现vector
  • 11. 迭代器失效
    • 11.1 insert插入数据内部迭代器失效
    • 11.2 insert插入数据外部迭代器失效
    • 11.3 erase删除数据迭代器失效
  • 12. 模拟实现resize
  • 13. 模拟实现vector的拷贝构造
  • 14. 模拟实现vector的赋值操作符重载
  • 15. 模拟实现reserve存在的坑
  • 16. 模拟实现vector初始化
  • 17. vector构造时容易出现的坑
  • 18. 模拟实现vector代码

1. 认识vector

  • vector是向量、矢量的意思
  • vector其实就是数据结构阶段学过的顺序表，行为看起来像指针一样的容器，底层不一定是用指针实现的，具体根据编译器的底层实现结构为准
  • vector的使用：vector<数据类型> 对象名

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2. vector的遍历

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3. vector的构造

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  • 对于vector的析构，跟string类似，它会自动调用

4. vector常用的接口

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  • vector上述的接口与string的接口并无二异

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  • cbegin( )和cend( )的用法与begin和end类似，无非就是常量迭代器不能改变数据而已

5. vector的容量

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  • 对于判空empty和请求缩容shrink_to_fit不再过多赘述，string里面都有讲到

6. vector的元素访问

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  • at和下标访问操作符[ ]都是用来访问vector内的元素，区别是越界时下标操作符[ ]会报错，而at会抛出异常，关于这点string已经讲过，后续讲到捕获异常时可重温复习以加深理解

7. vector的修改

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  • 其余的像swap用来交换两个vector对象，使用时可参考官方文档，大部分与string类模版中的用法类似

8. vector<vector<int>>的使用

  • vector<vector<int>>其实就是类似二维数组的用法，使用vector实例化出int类型的对象，再使用vector<vector<int>>实例化出vector<int>的对象

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#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
using namespace std;
int main()
{
//vector<vector<int>>的使用(杨辉三角)
size_t numRows = 0;
cin >> numRows; //行数
vector<vector<int>> vv(numRows);
//所有数设置为1
for (size_t i = 0; i < numRows; i++)
{vv[i].resize(i + 1, 1);
}
//中间元素为上面两个元素之和
for (size_t i = 2; i < numRows; i++)
{for (size_t j = 1; j < vv[i].size() - 1; j++){vv[i][j] = vv[i - 1][j] + vv[i - 1][j - 1];}
}
//打印
for (size_t i = 0; i < numRows; i++)
{//打印前面的空格for (size_t k = 0; k < numRows - i - 1; k++){cout << " ";}for (size_t j = 0; j < vv[i].size(); j++){cout << vv[i][j] << " ";}cout << endl;
}
return 0;
}

9. vector的使用

  • 对于vector容器，也可以使用string类型，其插入string类型的数据如下

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  • 关于vector和C++算法库的一些使用，以下先作为一个了解

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10. 模拟实现vector

  • 之前讲述过，迭代器都是左闭右开的区间，对于begin指向第一个数，而end则指向最后一个数的下个位置
  • 因此对于vector的成员变量_start和_finish、_end_of_storage来讲，_finish就是指向有效数据的下个位置，_end_of_storage就指向容量的下个位置

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  • 接下主要讲reserve扩容的坑，其余较容易实现

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  • insert在pos位置插入字符
  • 注意：pos的类型是迭代器iterator，因为vector的成员变量是iterator类型，类似迭代器begin()和end()

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  • 对于上述insert插入数据的代码，存在一个巨大隐患：迭代器失效的问题，接下来主要讲容器中的迭代器失效的问题

11. 迭代器失效

11.1 insert插入数据内部迭代器失效

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  • 解决上面迭代器失效的方法：扩容后更新pos

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11.2 insert插入数据外部迭代器失效

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  • 即使是库里面实现的vector，对于insert插入数据也会出现迭代器失效的问题
  • 迭代器失效的根本原因就是扩容，扩容前后外部迭代器指向的是旧空间，而扩容后旧空间被释放，再访问就会报错
  • 因此对于insert插入数据后外部传参的迭代器，由于不同的平台结果可能不同，统一认为该迭代器失效
  • 解决办法:insert插入数据后更新迭代器

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11.3 erase删除数据迭代器失效

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  • 解决办法：在erase删除数据后即使更新迭代器it

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  • 总结
  • 对于迭代器失效的问题，主要存在于容器插入和删除元素时，这里以vector为例，在insert插入数据和erase删除数据后，迭代器就处于失效的状态，这是因为插入数据扩容导致以及删除数据缩容导致的一系列问题
  • 对于不同的编译器，结果可能不同，并且vs对于迭代器失效的检查尤为严格，它会对失效的迭代器进行标记，如果尝试使用这些失效的迭代器，它就会报错
  • 因此统一认为容器插入数据和删除数据后迭代器处于失效的状态
  • 如果想继续使用失效的迭代器，解决办法就是在插入数据或删除数据前后根据实际情况及时更新迭代器，使迭代器正确指向对应的数据

12. 模拟实现resize

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13. 模拟实现vector的拷贝构造

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14. 模拟实现vector的赋值操作符重载

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15. 模拟实现reserve存在的坑

  • reserve扩容的第一个坑

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  • reserve扩容的第二个坑

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  • 插入前四个字符串时没有问题，但是插入第5个字符串时，为什么会出现问题呢？
  • 因为插入第5个字符串时会扩容，reserve扩容中的memcpy其实就是一个浅拷贝，之前再C语言阶段实现过memcpy这个函数，它是一个字节一个字节拷贝的
  • 参考链接:memcpy的使用和模拟实现

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  • 解决方案

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16. 模拟实现vector初始化

  • C++11提供了vector初始化列表来进行初始化

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  • inltializer_list是C++11设置一个模版类型
  • 其用法和之前创建数组有点类似

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  • C++还提供了迭代器区间初始化

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  • 当然数组也可以当做迭代器使用

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17. vector构造时容易出现的坑

  • 用n个val值构造vector对象

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  • 解决措施

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18. 模拟实现vector代码

//模版
template <class T>
class vector
{
public://迭代器typedef T* iterator;typedef const T* const_iterator;//构造函数vector(){}//初始化列表初始化vector(initializer_list<T> il){reserve(il.size());for (auto& e : il){push_back(e);}cout << "初始化列表初始化:" << endl;}//迭代器区间初始化//类模板函数的成员函数，也可以是函数模版template <class InputIterator>vector(InputIterator first, InputIterator last){while (first != last){push_back(*first);++first;}}//vector的构造--->n个valvector(int n, const T& val = T()){resize(n, val);}vector(size_t n, const T& val = T()){resize(n, val);}//拷贝构造 vector(const vector<T>& v){reserve(v.size());for (auto& e : v){//this->push_back(e);push_back(e);}}//有效数据sizesize_t size() const{return _finish - _start;}//容量size_t capacity() const{return _end_of_storage - _start;}//beginiterator begin(){return _start;}//enditerator end(){return _finish;}//const beginconst_iterator begin() const{return _start;}//const endconst_iterator end() const{return _finish;}//resize改变有效数据个数void resize(size_t n, const T& val = T()){if (n < size()){_finish = _start + n;}else{reserve(n);while (_finish != _start + n){*_finish = val;_finish++;}}}//扩容void reserve(size_t n){if (n > capacity()){size_t oldsize = size();T* tmp = new T[n];/*memcpy(tmp, _start, sizeof(T) * size());*/for (size_t i = 0; i < oldsize; i++){tmp[i] = _start[i];}delete[] _start;_start = tmp;_finish = oldsize + _start;_end_of_storage = n + _start;}}//尾插void push_back(const T& x){if (_finish == _end_of_storage){reserve(capacity() == 0 ? 4 : 2 * capacity());}*_finish = x;_finish++;}//尾删void pop_back(){assert(_finish > _start);_finish--;}//重载下标操作符[]T& operator[](size_t i){return _start[i];}//赋值操作符---第一种写法//vector<T>& operator=(const vector<T>& v)//{//	if (this != &v)//	{//		delete[] _start;//		_start = _finish = _end_of_storage = nullptr;//		reserve(v.size());//		for (auto& e : v)//		{//			//this->push_back(e);//			push_back(e);//		}//	}//	return *this;//}void swap(vector<T> v){std::swap(_start, v._start);std::swap(_finish, v._finish);std::swap(_end_of_storage, v._end_of_storage);}//赋值操作符---第二种写法vector<T>& operator=(const vector<T>& v){swap(v);return *this;}//任意位置插入,insert插入数据后迭代器失效void insert(iterator pos, const T& x){assert(pos >= _start);assert(pos <= _finish);//满了扩容if (_finish == _end_of_storage){size_t len = pos - _start;reserve(capacity() == 0 ? 4 : 2 * capacity());pos = _start + len;}//挪动数据iterator end = _finish - 1;while (end >= pos){*(end + 1) = *end;--end;}//插入数据*pos = x;++_finish;}//erase删除数据iterator erase(iterator pos){assert(pos >= _start);assert(pos < _finish);iterator begin = pos + 1;while (begin < _finish){*(begin - 1) = *begin;++begin;}--_finish;return pos;}//析构~vector(){delete[] _start;_start = _finish = _end_of_storage = nullptr;}
private:iterator _start = nullptr;iterator _finish = nullptr;iterator _end_of_storage = nullptr;
};

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编程日记 2025/5/19 23:31:10

TLF35584 基本介绍

1 概述 1&#xff09;多电压电源芯片&#xff0c;包含6路输出电压。 LDO_Com&#xff1a;低降后调节器 5V/200mA 通信电源。LDO_C &#xff1a;低降后调节器 5V/600mA (TLF35584xxVS1)/3.3 V/600mA (TLF35584xxVS2) uC电源。Volt_Ref &#xff1a;参考电压5.0 V /- 1%/150mA …...

编程日记 2025/5/20 0:49:03

【Python】第四弹---深入理解Python控制流：从顺序到循环的全面解析

✨个人主页&#xff1a; 熬夜学编程的小林 &#x1f497;系列专栏&#xff1a; 【C语言详解】 【数据结构详解】【C详解】【Linux系统编程】【MySQL】【Python】 目录 1、顺序语句 2、条件语句 2.1、什么是条件语句 2.2、语法格式 2.3、缩进和代码块 2.4、练习 2.5、空…...

编程日记 2025/5/18 23:40:37

PBFT算法

在我的博客中对于RAFT算法也有详细的介绍&#xff0c;raft算法包含三种角色&#xff0c;分别是&#xff1a;跟随者&#xff08; follower &#xff09;&#xff0c;候选人&#xff08;candidate &#xff09;和领导者&#xff08; leader &#xff09;。集群中的一个节点在某一…...

编程日记 2025/5/22 21:08:03

软件过程模型

软件过程概念 软件生命周期 软件过程 在工作产品构建过程中&#xff0c;所需完成的工作活动&#xff0c;动作和任务的集合。 软件过程模型 软件过程评估 能力成熟度模型&#xff08;CMM&#xff09; 传统软件过程模型 瀑布模型&#xff08;第一个软件过程模型&#xff…...

编程日记 2025/5/23 3:00:10

【Ubuntu】安装SSH启用远程连接

【Ubuntu】安装OpenSSH启用远程连接 零、安装软件 使用如下代码安装OpenSSH服务端&#xff1a; sudo apt install openssh-server壹、启动服务 使用如下代码启动OpenSSH服务端&#xff1a; sudo systemctl start ssh贰、配置SSH&#xff08;可跳过&#xff09; 配置文件 …...

编程日记 2025/5/17 20:33:09

代码随想录算法【Day31】

Day31 56. 合并区间 class Solution { public://按照左边界&#xff0c;从小到大排序static bool cmp(const vector<int>& a, const vector<int>& b){return a[0] < b[0];} ​vector<vector<int>> merge(vector<vector<int>>…...

编程日记 2025/5/19 13:45:30

Apache Tomcat文件包含漏洞复现(详细教程)

1.漏洞原理 Tomcat 服务器是一个免费的开放源代码的Web 应用服务器&#xff0c;其安装后会默认开启ajp连接器&#xff0c;方便与其他web服务器通过ajp协议进行交互。属于轻量级应用服务器&#xff0c;在中小型系统和并发访问用户不是很多的场合下被普遍使用&#xff0c;是开发…...

编程日记 2025/5/8 23:59:43

C#高级：常用的扩展方法大全

1.String public static class StringExtensions {/// <summary>/// 字符串转List&#xff08;中逗 英逗分隔&#xff09;/// </summary>public static List<string> SplitCommaToList(this string data){if (string.IsNullOrEmpty(data)){return new List&…...

编程日记 2025/5/20 3:55:50

麒麟操作系统基础知识保姆级教程（二十一）进入单用户模式

如果你想拥有你从未拥有过的东西&#xff0c;那么你必须去做你从未做过的事情 在咱们运维工作中&#xff0c;服务器的密码长度&#xff0c;密码复杂度&#xff0c;修改时间&#xff0c;超时时间&#xff0c;用户权限管理&#xff0c;root直接远程连接&#xff0c;普通用户su到r…...

编程日记 2025/5/20 6:53:54

基于C语言的数组从入门到精通

简介:本篇文章主要介绍了一维数组,二维数组,字符数组的定义,数组的应用,数组的核心代码解析,适用于0基础的初学者. C语言数组 1.一维数组 1.1定义 1.1.1声明 语法:数据类型 数组名[数组大小];示例:int arr[5]; 1.1.2初始化 a.静态初始化 完全初始化&#xff1a;int arr[5] {1…...

编程日记 2025/5/22 23:27:03

CLOUDFLARE代理请求重定向你太多次

现象 使用CLOUDFLARE代理前请求正常&#xff0c;使用CLOUDFLARE代理请求后出现 原因分析 以下是我的猜测&#xff0c;在默认情况下 CLOUDFLARE代理&#xff0c;可能是直接请求我们服务器的IP&#xff0c;比如&#xff1a;http://1.1.1.1 而不是通过域名的方式&#xff08;如…...

编程日记 2025/5/19 2:14:39