【C++阅览室】C++之Vector(容器)

目录

vector的介绍         

vector的使用

vector的定义

vector iterator 的使用

vector 空间增长问题

vector 增删查改

vector 迭代器失效问题。(重点)    


vector的介绍         

1、 vector 是表示可变大小数组的序列容器,可以使用连续储存空间存元素,这代表可以使用下标访问容器内的元素,和数组一样但又比数组高效,体现在可以自动控制容器大小。

 2、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。

 使用STL的三个境界:能用,明理,能扩展 ,那么下面学习vector,我们也是按照这个方法去学习


vector的使用

        vector在实际中非常的重要,在实际中我们熟悉常 见的接口就可以,下面列出了哪些接口是要重点掌握的
vector的定义
(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 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

vector iterator 的使用
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
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


//  vector的迭代器void PrintVector(const vector<int>& v)
{// const对象使用const迭代器进行遍历打印vector<int>::const_iterator it = v.begin();while (it != v.end()){cout << *it << " ";++it;}cout << endl;
}

vector 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 (重点)
改变 vector size
reserve (重点)
改变 vector capacity
capacity 的代码在 vs g++ 下分别运行会发现, vs 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 PJ 版本 STL g++ 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

vector 增删查改
vector 增删查改  
接口说明
push_back (重点)     
尾插
pop_back (重点)
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
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
operator[] (重点)
像数组一样访问

vector 迭代器失效问题。(重点)    
        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 ( 如果继续使用已经失效的迭代器, 程序可能会崩溃 )
对于 vector 可能会导致其迭代器失效的操作有:
1. 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。
#include <iostream>
using namespace std;
#include <vector>
int main()
{vector<int> v{1,2,3,4,5,6};auto it = v.begin();// 将有效元素个数增加到100个,多出的位置使用8填充,操作期间底层会扩容// v.resize(100, 8);// reserve的作用就是改变扩容大小但不改变有效元素个数,操作期间可能会引起底层容量改变// v.reserve(100);// 插入元素期间,可能会引起扩容,而导致原空间被释放// v.insert(v.begin(), 0);// v.push_back(8);// 给vector重新赋值,可能会引起底层容量改变v.assign(100, 8);/*出错原因:以上操作,都有可能会导致vector扩容,也就是说vector底层原理旧空间被释放掉,
而在打印时,it还使用的是释放之间的旧空间,在对it迭代器操作时,实际操作的是一块已经被释放的
空间,而引起代码运行时崩溃。解决方式:在以上操作完成之后,如果想要继续通过迭代器操作vector中的元素,只需给it重新
赋值即可。*/while(it != v.end()){cout<< *it << " " ;++it;}cout<<endl;return 0;
}

2. 指定位置元素的删除操作 - -erase
#include <iostream>
using namespace std;
#include <vector>
int main()
{int a[] = { 1, 2, 3, 4 };vector<int> v(a, a + sizeof(a) / sizeof(int));// 使用find查找3所在位置的iteratorvector<int>::iterator pos = find(v.begin(), v.end(), 3);// 删除pos位置的数据,导致pos迭代器失效。v.erase(pos);cout << *pos << endl; // 此处会导致非法访问return 0;
}
erase 删除 pos 位置元素后, pos 位置之后的元素会往前搬移,没有导致底层空间的改变,理论上讲迭代 器不应该会失效,但是:如果pos 刚好是最后一个元素,删完之后 pos 刚好是 end 的位置,而 end 位置是 没有元素的,那么pos 就失效了。因此删除 vector 中任意位置上元素时, vs 就认为该位置迭代器失效 了。

从上述两个例子中可以看到:SGI STL中,迭代器失效后,代码并不一定会崩溃,但是运行结果定定不 对,如果it不在begin和end范围内,肯定会崩溃的。
迭代器失效解决办法:在使用前,对迭代器重新赋值即可

以上就是关于vector(容器)的使用~


 

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