C++初阶（十三）vector

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文章目录

一、vector的介绍
二、vector的模拟实现
- 1、模拟实现
- 2、测试结果

一、vector的介绍

vector的文档介绍

vector是表示可变大小数组的序列容器。
就像数组一样，vector也采用的连续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。
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。
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。
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。
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。

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

二、vector的模拟实现

1、模拟实现

#include<iostream>
#include<string>
#include<assert.h>
using namespace std;
namespace zsc
{template<class T>class vector{public:typedef T* iterator;typedef const T* const_iterator;iterator begin(){return _start;}iterator end(){return _finsh;}const_iterator begin() const{return _start;}const_iterator end() const {return _finsh;}template<class InputIterator>vector(InputIterator frist, InputIterator last){while (frist != last){push_back(frist);frist++;}}vector(size_t n, const T& val = T()){reserve(n);for (size_t i = 0; i < n; i++){push_back(val);}}vector(int n, const T& val = T()){reserve(n);for (size_t i = 0; i < n; i++){push_back(val);}}void swap(vector<T>& v){std::swap(_start, v._start);std::swap(_finsh, v._finsh);std::swap(_endofstorage, v._endofstorage);}vector<T>& operator=(vector<T> tmp){swap(tmp);return *this;}size_t size(){return _finsh - _start;}size_t capacity(){return _endofstorage - _start;}vector(){}~vector(){delete[] _start;_start = _finsh = _endofstorage = nullptr;}T& operator[](size_t pos){assert(pos < size());return _start[pos];}void reserve(size_t n){if (n > capacity()){T* tmp = new T[n];size_t sz = size();if (_start){for (size_t i = 0; i < sz; i++){tmp[i] = _start[i];}delete[] _start;}_start = tmp;_finsh = _start + sz;_endofstorage = _start + n;}}void resize(size_t n, const T& val = T()){if (n <= size()){_finsh = _start + n;}else{reserve(n);while (_finsh < _start + n){*_finsh = val;++_finsh;}}}void insert(iterator pos, const T& x){assert(pos >= _start);assert(pos <= _finsh);if (_finsh == _endofstorage){size_t len = pos - _start;reserve(capacity() == 0 ? 4 : capacity() * 2);pos = _start + len;}iterator end = _finsh - 1;while (end >= pos){*(end + 1) = *(end);--end;}*pos = x;++_finsh;}iterator erase(iterator pos){assert(pos >= _start);assert(pos < _finsh);iterator it = pos + 1;while (it < _finsh){*(it - 1) = *it;++it;}--_finsh;return pos;}void push_back(const T& x){if (_finsh == _endofstorage){size_t sz = size();size_t cp = capacity() == 0 ? 4 : capacity() * 2;T* tmp = new T[cp];if (_start){memcpy(tmp, _start, sizeof(T) * sz);delete[] _start;}_start = tmp;_finsh = _start + sz;_endofstorage = _start + cp;}*_finsh = x;++_finsh;}private:iterator _start = nullptr;iterator _finsh = nullptr;iterator _endofstorage = nullptr;};void test1(){vector<int> v;v.push_back(1);v.push_back(2);v.push_back(3);v.push_back(4);v.push_back(5);v.push_back(6);cout << "push_back and pop_back :";for (auto i : v)cout << i << " ";cout << endl;v.insert(v.begin() + 2, 30);cout << "insert:";for (auto x : v)cout << x << " ";cout << endl;v.erase(v.end() - 1);cout << "erase:";for (auto x : v)cout << x << " ";cout << endl;v.reserve(20);cout << "reserve(20): size:" << v.size() << " capacity:" << v.capacity() << endl;v.resize(100);cout << "resize(100): size:" << v.size() << " capacity:" << v.capacity() << endl;}
}int main()
{zsc::test1();return 0;
}