当前位置：首页 > news >正文

【C语言基础】C++ 中的 `vector` 及其 C 语言实现详解

news 来源：原创 2025/8/22 21:09:27

一、C++ 中的 `vector`：动态数组的核心特性

1. 基本概念
vector 是 C++ 标准模板库（STL）中的动态数组容器，支持自动扩容、高效元素访问和丰富的操作接口。其核心特性包括：

动态内存管理：自动调整容量，避免手动管理内存。
连续存储：元素在内存中连续存放，支持随机访问（时间复杂度 O(1)）。
类型安全：通过模板实现，支持任意数据类型。

2. 核心操作

初始化与遍历

#include <vector>
std::vector<int> vec = {1, 2, 3}; // 初始化
for (int num : vec) { /* 范围循环 */ }

插入与删除

vec.push_back(4);    // 尾部插入
vec.pop_back();      // 尾部删除
vec.insert(vec.begin() + 1, 5); // 中间插入
vec.erase(vec.begin());         // 中间删除

容量管理

vec.reserve(100);    // 预分配容量
vec.shrink_to_fit(); // 释放多余内存

3. 性能优化

扩容策略：默认容量翻倍增长，可通过 reserve 减少扩容次数。
移动语义（C++11+）：避免深拷贝，提升对象传递效率。

4. 适用场景

需要动态调整大小的数组（如读取未知数量数据）。
高频随机访问元素的场景（如排序、查找）。

二、C 语言实现动态数组（仿 `vector`）

1. 结构设计
通过结构体封装动态数组的核心参数：

typedef struct {void* data;         // 数据指针size_t size;        // 当前元素数量size_t capacity;    // 分配的总容量size_t elem_size;   // 单个元素大小（字节）
} Vector;

2. 核心功能实现

初始化与销毁

Vector vector_init(size_t elem_size, size_t capacity) {Vector vec;vec.elem_size = elem_size;vec.capacity = (capacity > 0) ? capacity : 1;vec.data = malloc(vec.capacity * elem_size);return vec;
}void vector_destroy(Vector* vec) {free(vec->data);vec->data = NULL;
}

动态扩容

void vector_resize(Vector* vec, size_t new_capacity) {void* new_data = realloc(vec->data, new_capacity * vec->elem_size);vec->data = new_data;vec->capacity = new_capacity;
}

元素操作

void vector_push_back(Vector* vec, const void* value) {if (vec->size >= vec->capacity) {vector_resize(vec, vec->capacity * 2); // 容量翻倍}memcpy((char*)vec->data + vec->size * vec->elem_size, value, vec->elem_size);vec->size++;
}void* vector_at(Vector* vec, size_t index) {return (char*)vec->data + index * vec->elem_size;
}

3. 使用示例

int main() {Vector vec = vector_init(sizeof(int), 2);int a = 10, b = 20;vector_push_back(&vec, &a);vector_push_back(&vec, &b);printf("%d", *(int*)vector_at(&vec, 1)); // 输出 20vector_destroy(&vec);return 0;
}

三、C++ `vector` 与 C 实现的对比

特性	C++ `vector`	C 实现
内存管理	自动扩容与释放（RAII）	需手动调用 `resize` 和 `destroy`
类型安全	模板支持，编译时类型检查	依赖 `void*`，需手动类型转换
功能扩展	支持迭代器、STL 算法	需自行实现排序、查找等功能
性能优化	移动语义、预分配策略	需手动优化内存对齐或批量操作
异常处理	抛出 `std::out_of_range` 等异常	直接终止程序或返回错误码

四、开发建议

C++ 场景
- 优先使用 vector，避免重复造轮子。
- 结合 reserve 和 emplace_back 提升性能。
C 语言场景
- 封装内存操作函数（如 vector_push_bulk）减少冗余代码。
- 添加边界检查宏增强安全性：
```
#define VECTOR_SAFE_ACCESS(vec, index) \((index < vec.size) ? vector_at(&vec, index) : NULL)
```
跨语言协作
- 在混合编程时，可通过 C 动态数组传递数据，再由 C++ 封装为 vector。

五、总结

C++ 的 vector 通过模板和标准库支持，提供了高效便捷的动态数组操作；而 C 语言需手动实现类似功能，虽灵活性高，但开发成本较大。理解两者的底层机制，有助于在不同场景下合理选择数据结构，优化程序性能与可维护性。

【C语言基础】C++ 中的 `vector` 及其 C 语言实现详解

一、C 中的 vector：动态数组的核心特性 1. 基本概念 vector 是 C 标准模板库（STL）中的动态数组容器，支持自动扩容、高效元素访问和丰富的操作接口。其核心特性包括： 动态内存管理：自动调整容量&#xff0…...

编程日记 2025/8/22 21:09:27

记录待办事项的便签软件有没有推荐的？

在快节奏的现代生活中，我们每天都要处理大量的工作任务和生活琐事，稍有不慎就可能遗漏重要事项。你是否经常遇到这样的情况：明明记得有件事要做，却怎么也想不起来是什么；或者手头同时有好几项任务，却不知道…...

编程日记 2025/8/17 21:01:13

华为OD机试真题——硬件产品销售方案（2025A卷：100分）Java/python/JavaScript/C++/C语言/GO六种最佳实现

2025 A卷 100分题型本文涵盖详细的问题分析、解题思路、代码实现、代码详解、测试用例以及综合分析； 并提供Java、python、JavaScript、C、C语言、GO六种语言的最佳实现方式！ 华为OD机试真题《硬件产品销售方案》： 目录题目名称&#xff1…...

编程日记 2025/8/19 10:25:05

鸿蒙应用元服务开发-Account Kit未成年人模式订阅和处理用户信息变更

一、概述通过订阅用户信息变更，您可以接收有关用户及其账户的重要更新。当用户取消元服务的授权信息、注销华为账号时，华为账号服务器会发送通知到元服务，元服务可以根据通知消息进行自身业务处理。二、用户信息变更事件介绍三、订阅用…...

编程日记 2025/8/20 20:17:52

优化 Dockerfile 性能之实践（Practice of Optimizing Dockerfile Performance）

优化 Dockerfile 性能之实践构建 Docker 镜像时，Dockerfile 的性能会显著影响构建过程的效率。经过优化的 Dockerfile 可以缩短构建时间、最小化镜像大小并提高整体容器性能。在本文中，我们将探讨优化 Dockerfile 性能的最佳实践。尽量减少层数影响…...

编程日记 2025/8/19 19:00:07

OpenShift介绍，跟 Kubernetes ，Docker关系

1. OpenShift 简介 OpenShift是一个开源项目，基于主流的容器技术Docker及容器编排引擎Kubernetes构建。可以基于OpenShift构建属于自己的容器云平台。OpenShift的开源社区版本叫OpenShift Origin，现在叫OKD。 OpenShift 项目主页：https://www.okd.io/。OpenShift GitHub仓库…...

编程日记 2025/8/22 21:08:42

Go：包和 go 工具

引言通过对关联特性分类，组成便于理解和修改的单元，使包与程序其他包保持独立，助力大型程序的设计与维护。模块化让包可在不同项目共享、复用、发布及全球范围使用。每个包定义不同命名空间作为标识符，关联具体包&#xff0c…...

编程日记 2025/8/19 4:24:49

GIS开发笔记（5）结合osg及osgEarth实现虚线环形区域绘制

一、实现效果：输入中点坐标点、内圆半径、外圆半径，绘制坐标点所在高度的水平面的两个圆形形成环形区域。二、实现原理： 创建中心点所在平面的圆形几何体，将其分别挂接到同一个节点上，再将该节点挂接到用户绘制组节…...

编程日记 2025/8/22 13:02:28

天线静电防护：NRESDTLC5V0D8B

一. 物联网天线的使用环境 1.1 联网天线广泛应用于智能家居领域，比如智能门锁、智能摄像头等设备中，通过天线实现设备与家庭网络的连接，用户可以远程控制和监控家居设备。以智能摄像头为例，它通过天线将拍摄的画面实时传输到用户…...

编程日记 2025/8/21 13:51:09

Linux进程相关选择题及解析

1. 关于Linux进程创建，以下说法正确的是？ A. fork()函数调用后，子进程从父进程的fork()之后开始执行 B. fork()函数返回两次，父进程返回子进程PID，子进程返回0[10][11] C. exec函数族会替换当前进程的代码段，但保留数据段和堆栈 D. wait()函数只能等待直接子进程退出答…...

编程日记 2025/8/20 5:57:04

Day(22)--网络编程习题

习题以下是这些 TCP 通信练习题的 Java 代码实现及解析： TCP 通信练习 1 - 多发多收客户端（Client1.java） java import java.io.IOException; import java.io.OutputStream; import java.net.Socket; public class Client1 {public…...

编程日记 2025/8/22 7:14:08

Kubernetes 节点摘除指南

目录一、安全摘除节点的标准流程 1. 确认节点名称及状态 2. 标记节点为不可调度 3. 排空（Drain）节点 4. 删除节点二、验证节点是否成功摘除 1. 检查节点列表 2. 检查节点详细信息 3. 验证 Pod 状态三、彻底清理节点（可选&#xf…...

编程日记 2025/8/21 2:34:30

SM4密码算法的CPA攻击技术

SM4算法简介可参见博文 SM4分组密码算法研究。 SM4密码算法的CPA攻击技术相关功耗攻击（CPA）是侧信道功耗分析攻击中较为常见的攻击方法之一，攻击者利用密码算法执行过程中，在侧信道泄露的信息（如时序、能量、缓存等）和通信信道的消息（如明文、私钥等）进行测试，通过…...

编程日记 2025/8/22 4:34:38

Golang｜KVBitcask

文章目录初识KVbitcask论文详解初识KV bitcask论文详解论文地址：https://riak.com/assets/bitcask-intro.pdf理想的存储引擎，应该满足下面一些特点：...

编程日记 2025/8/20 4:12:18

【Python进阶】元组：不可变序列的十大核心应用

目录前言：技术背景与价值当前技术痛点解决方案概述目标读者说明一、技术原理剖析核心概念图解核心作用讲解关键技术模块技术选型对比二、实战演示环境配置要求核心代码实现（10个案例）案例1：基础创建与访问案例2：解包…...

编程日记 2025/8/20 12:17:45

参考解决docker: Error response from daemon: Get “https://registry-1.docker.io/v2/“:连接超时问题_error response from daemon :get-CSDN博客 HEIF编解码器安装 - navyum - 博客园 https://github.com/strukturag/libheif #升级gcc yum install centos…...

编程日记 2025/8/20 12:36:12

初步认识Model Context Protocol (MCP) Java SDK

1. Maven如何下载MCP Java SDK 基础配置（核心模块）在您的pom.xml文件中添加以下依赖： <dependencyManagement> <dependencies> <dependency> <groupId>io.modelcontextprotocol.sdk</groupId> <artifactI…...

编程日记 2025/8/19 7:55:54

第三章爬虫提速、selenium模块、requests模块进阶（终）

目录一.requests进阶 （一）处理cookie （二）防盗链 （三）代理二.爬虫提速 （一）线程池和进程池 （二）协程 （三）异步http请求-aio…...

编程日记 2025/8/17 20:05:07

unity使用内建组件给刚体增加重力

2019年3月9日11:10:24 unity开发中，有时候发现刚体上的重力不能满足我们的需要，可以通过使用内建组件Constant Force来增加重力： 在游戏对象上。请按照以下操作： 为Player添加一个名为Constant Force组件，选择Player在…...

编程日记 2025/8/21 22:23:33

Java开发中的设计模式之观察者模式详细讲解

观察者模式（Observer Pattern）是一种行为型设计模式，它定义了对象之间的一种一对多的依赖关系。当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都会自动收到通知并更新。这种模式在Java开发中非常常见，尤其是在事件驱…...

编程日记 2025/8/20 20:27:58

【学习笔记】计算机网络（九）—— 无线网络和移动网络

第9章无线网络和移动网络文章目录第9章无线网络和移动网络9.1 无线局域网WLAN9.1.1 无线局域网的组成9.1.2 802.11局域网的物理层9.1.3 802.11局域网的MAC层协议CSMA 协议CSMA/CD 协议 - 总线型 - 半双工CSMA/CA 协议 9.1.4 802.11局域网的MAC帧 9.2 无线个人区域网WPAN9.3…...

编程日记 2025/8/20 16:43:18

一个基于Django的写字楼管理系统实现方案

一个基于Django的写字楼管理系统实现方案用户现在需要我用Django来编写一个写字楼管理系统的Web版本，要求包括增删改查写字楼的HTML页面，视频管理功能，本地化部署，以及人员权限管理，包含完整的代码结构和功能实现&am…...

编程日记 2025/8/20 12:23:14

C++面试考点：类（class）

1、类的定义 C中的类提供了面向对象编程、继承与多态的机制。其构成包括成员（各种自定义数据）、行为（定义的函数操作）、封装（private、public、protected）。核心是了解类的继承机制，以及各种封装…...

编程日记 2025/8/17 20:18:15

ThreadPoolExecutor 多线程用requests请求一个地址的时候为什么会报错，而多进程用requests请求一个地址的时候不会报错，为什么？

网络请求行为多线程：requests 库底层依赖 urllib3，而 urllib3 使用连接池管理网络请求。在多线程环境中，连接池可能会因为线程间的竞争导致连接泄漏或超时。多进程：每个进程独立管理自己的连接池，因此不会出现线程间…...

编程日记 2025/8/16 21:39:19

数据库脱裤

假设你已经getshell 找到mysql账号密码。网站要连接mysql，就需要把mysql的账号密码保存在一个php文件中，类似config.php、common.inc.php等，在shell中，读取这些文件，找到其中信息即可下面是一些常见平台的配置文…...

编程日记 2025/8/20 16:55:21

十二,＜FastApi＞中间件

什么是中间件? "中间件"是一个函数,它在每个请求被特定的路径操作处理之前,以及在每个响应之后工作. 代码示例: from fastapi import FastAPI, Response from fastapi import Request import uvicornapp FastAPI()app.middleware("http") async def m2…...

编程日记 2025/8/20 5:03:45

欢迎使用Markdown编辑器

使用Markdown编辑器欢迎使用Markdown编辑器新的改变功能快捷键合理的创建标题，有助于目录的生成如何改变文本的样式插入链接与图片如何插入一段漂亮的代码片生成一个适合你的列表创建一个表格设定内容居中、居左、居右SmartyPants 创建一个自定义列表如何创建一个注…...

编程日记 2025/8/21 7:13:11

RabbitMQ架构原理及消息分发机制

RabbitMQ架构原理及消息分发机制在现代分布式系统中，消息队列是不可或缺的组件之一。它不仅能够解耦系统模块，还能实现异步通信和削峰填谷。在众多消息队列中，RabbitMQ 因其高并发、高可靠性和丰富的功能而备受青睐。本文将从 RabbitMQ 的基…...

编程日记 2025/8/21 9:34:08

智能麻将出牌组件

开篇引言麻将作为一款风靡全球的策略性游戏，其复杂的规则和多变的牌局给玩家带来了无尽乐趣。在数字化时代，运用编程技术为麻将游戏赋予智能，实现自动出牌功能，不仅能提升玩家体验，还能深入探索算法在博弈游戏中的…...

编程日记 2025/8/19 0:01:09

python脚本补充

本文是对实用的 Python 小脚本_python写脚本-CSDN博客的一点补充。对简单脚本的一些操作上的优化。 ###Utilities ### ###重命名文件名 import os import tkinter as tk from tkinter import filedialog, simpledialog, messageboxdef batch_rename():# 弹出文件夹选择对话框d…...

编程日记 2025/8/17 20:51:43

【经验记录贴】活用shell，提高工作效率

背景最近在做测试的时候，需要手动kill服务的进程，然后通过命令重启服务，再进行测试。每次重启都会涉及到下面三个命令的执行： 1）检索进程ID $ ps -elf | grep programname root 1123 112 1234 0 0 0 0:00…...

编程日记 2025/8/17 15:08:07

出现 ERR_CERT_COMMON_NAME_INVALID | 301 302 重定向的解决方法

目录前言1. 问题所示2. 原理分析3. 解决方法前言 🤟 找工作，来万码优才：👉 #小程序://万码优才/r6rqmzDaXpYkJZF 爬虫神器，无代码爬取，就来：bright.cn 1. 问题所示执行代码时，出现如下提示： GET https://xxxx/admin-api/system...

编程日记 2025/8/21 2:34:40

解决本地浏览器访问服务器端语音识别项目显示“麦克风未授权”的问题

解决本地浏览器访问服务器端语音识别项目显示“麦克风未授权”的问题在 chrome://flags 启用特殊权限（不推荐长期启用） 在浏览器地址栏输入： chrome://flags然后搜索： Insecure origins treated as secure 找到类似项&#xff…...

编程日记 2025/8/19 19:54:42

【数论】线性筛质数

线性筛质数在之前的一篇筛质数的文章中只解释了埃式筛质数的方法，没有解释线性筛质数的方法我们先看一下线性筛质数的代码【例题】给定一个正整数 n，请你求出 1∼n 中质数的个数。输入格式共一行，包含整数 n。输出格式共一行…...

编程日记 2025/8/17 14:37:33

视频孪生重构施工逻辑：智慧工地的数字化升级

当"智慧工地"概念在2017年首次写入《建筑业发展"十三五"规划》时，行业普遍将其等同于摄像头与传感器的简单叠加。十年数字浪潮冲刷下，智慧工地的内涵已发生本质跃迁：从工具层面的信息化改造，进化为基于视频数…...

编程日记 2025/8/20 14:08:10

【Lerobot】加载本地数据LeRobotDataset数据、读取并解析parquet

官方例子：https://github.com/huggingface/lerobot/blob/main/examples/1_load_lerobot_dataset.py https://github.com/NVIDIA/Isaac-GR00T/blob/main/getting_started/LeRobot_compatible_data_schema.md 使用SO100机械臂进行数据采集后，得到如下格式…...

编程日记 2025/8/20 10:02:17

卷积神经网络 CNN 模型介绍

卷积神经网络 CNN 模型介绍一、经典CNN模型1. LeNet-5（基础模型）2. AlexNet3. VGGNet（VGG16/VGG19）4. ResNet（残差网络） 二、轻量化CNN模型1. MobileNet系列2. EfficientNet3. ShuffleNet 三、改进型CNN模…...

编程日记 2025/8/19 13:35:16

Vue —— 实用的工具函数

目录响应式数据管理1. toRef 和 torefs2. shallowRef 和 shallowReactive3. markRaw 依赖追踪与副作用1. computed2. watch 和 watchEffect 类型判断与优化1. unref2. isRef 、isReactive 和 isProxy 组件通信与生命周期1. provide 和 inject2. nextTick 高级工具1. useAttrs …...

编程日记 2025/8/19 23:33:51

Langchain + Gemini API调用基本操作

本文参考Langchain中ChatGoogleGenerativeAI的官方文档，在本地的jupyter notebook中运行。关于API的细节在官方文档最开头给出： 我们在使用时，可以选择model"gemini-2.0-flash-001"或者生成图片的ChatGoogleGenerativeAI(model“…...

编程日记 2025/8/21 4:44:09

软件线上故障复盘报告

软件线上故障复盘报告‌ ‌故障编号‌：INC-2024XXX ‌复盘日期‌：YYYY-MM-DD ‌参与人员‌：研发/运维/测试/产品/客服负责人一、故障概况 1.1 基础信息字段内容数据来源故障等级P0/P1/P2（参考SLA分级标准）运维告警…...

编程日记 2025/8/17 14:21:26

分享：批量提取图片文字并自动命名文件，ocr识别图片指定区域并重命名文件名工具，基于WPF和腾讯OCR识别的接口的视线方案

一、项目背景在处理大量图片时，常常需要从图片中提取特定区域的文字信息，并依据这些信息对图片进行重命名。例如，在档案管理领域，大量纸质文件被扫描成图片后，需要从图片中提取关键信息（如文件编号、日期等）来重命名图片，以便后续的检索和管理；在电商领域，商家可能…...

编程日记 2025/8/21 2:34:34

SIMULIA-Abaqus有限元分析软件针对汽车行业的解决方案

汽车行业是Abaqus软件的一个重要应用领域，许多知名的汽车企业都是Abaqus的用户，本文为您重点介绍Abaqus针对汽车行业有哪些应用及其解决方案。 Abaqus是一款什么软件： Abaqus公司是世界知名的计算机仿真行业的软件公司，成立于197…...

编程日记 2025/8/19 20:29:13

linux下使用php修改php.ini的session.save_path无效的解决办法

linux下安装php的组合还是php-fpm和nginx，其实已经安装好了，网站已经能够跑起来了，但是遇到后台登录的时候验证码一直不对，看了下报错，session无法存储，于是新增了一个phpinfo文件，使用web查看下…...

编程日记 2025/8/19 1:22:14

脚本-QQ批量发送消息（图片和文字）

目录代码代码功能详解注意事项致谢代码 import io import traceback import win32clipboard import pyautogui import pyperclip import win32gui # 替换为pywin32的正确模块名 import pandas as pd import time from PIL import Imageclass QQAutoMessage:def __in…...

编程日记 2025/8/17 18:28:44

高等数学A1 期末救济（导数）

基于song复习闭区间上连续函数的性质在闭区间里，f(x)连续> f(x)有界导数导数三种定义及不同写法常用导数公式可导→连续，但连续❎→可导切线类问题求解求某点切线方程与求过某点的切线方程反函数求导法则反函数的导数直接函数导数的导数例…...

编程日记 2025/8/22 7:43:07

前端VUE框架理论与应用（7）

一、用 v-for 把一个数组对应为一组元素我们可以用 v-for 指令基于一个数组来渲染一个列表。v-for 指令需要使用 item in items 形式的特殊语法，其中 items 是源数据数组，而 item 则是被迭代的数组元素的别名。在 v-for 块中，我们可以访问所有父作用域的属性。v-for 还…...

编程日记 2025/8/19 10:45:34

argparse

argparse.add_argument 完全指南 🧱 基础篇：命令行参数解析入门 1. 模块初始化 import argparse# 创建参数解析器（所有操作的基础容器） parser argparse.ArgumentParser( progMyApp, # 程序名称（默认从sys.argv[0]…...

编程日记 2025/8/21 12:19:39