概述

vector 是一种C++标准模板库STL中定义的一种序列容器，它允许你在运行时动态地插入和删除元素。

vector 是基于数组的数据结构，但它可以自动管理内存，这意味着你可以添加任意多的元素在其中，并且你不需要手动分配和释放内存。

它同时具有动态类型和数组的特性：

动态大小：内存空间可以根据需要自动增长和缩小。

连续存储：元素在内存中是连续存储的，这使得访问元素非常快速。

可迭代：可以被迭代，你可以使用循环来访问它的元素。

元素容器：可以存储任何类型的元素，包括基本类型、对象、指针等。

接下来，我们介绍vector类型定义的全体成员函数。

容器创建

STL库提供了以下方式创建一个vector。

以T表示任意类型。

无参构造	vector<T>vec();	生成一个存储T类型的动态数组vector。
提供初始空间的构造	vector<T>vec(int num);	生成初始长度为num的vector，初值为0。
提供初始长度和初值的构造	vector<T>(int num,T target);	生成初始长度为num的vector，初值为target。
提供源数据地址的构造	vector<T>vec(T*begin,T*end); vector<T>vec(vector<T>::iterator begin,vector<T>::iterator begin);	从定长数组begin到end之间获取数据初始化。 从vector容器的迭代器（容器指针）之间初始化。
拷贝构造	vector<T>vec(vector<T>another);	将another整体赋值给新vector。

vector<int>a;//{}
vector<int>b(3); //{0,0,0,}
vector<int>c(3,5);//{5,5,5,}
int x[] = {1,2,3,4,5,6};
vector<int>d(x,x+6);//{1,2,3,4,5,6,}
vector<int>vec(d);//{1,2,3,4,5,6,}

数据控制 

vector类型通过成员函数维护数据。

尾部压入	push_back(T elem);	在尾部加入元素
尾部弹出	pop_back();	删除尾部最后一个元素
插入	insert(vector<T>::iterator it,T elem);	在迭代器it（后文提及）指向的位置加入元素，原元素依次向后移动
删除	erase(vector<T>::iterator it);	删除it指向的元素
交换	swap(vector<T>&another);	交换两个容器的元素
清空	clear();	清空元素
再分配	assign();参数与后三种构造相同	重新初始化vector，方法与后三种构造函数一致
尾部安置（C++11）	emplace_back(T elem);	由C++11后可用，在尾部原地构造一个元素，作用与push_back（）相同，但没有赋值过程而是原地生成新元素，所以效率更高
头部安置（C++11）	emplace_front(T elem);	与empalce_back()类似
插入安置（C++11）	emplace(vector<T>::iterator it,T elem);	作用于insert相同，但因为上述原因效率更高

数据访问

 vector同时提供了类形式的函数访问和数组形式的运算符访问。

重载[]号访问	operator[](int pos);	模仿定长数组的数据访问形式，如arr[3]=5； vector因此使用起来与定长数组无异。
成员函数式访问	at(int pos);	返回pos处元素的引用。它实际与[]号相同。
访问头元素	front();	返回头元素。
访问尾元素	back();	返回尾元素。
直接访问底部（C++11）	data();	返回vector维护的底部数组的头地址。 （vector是基于数组这种数据类型的容器，它的所有操作都是在维护他的成员指针指向的定长数组）

//d的内部：{1,2,3,4,5,6,}
d.at(2) = 7;
d.front() = 9;
d.back() = 8;
for (int i = 0; i < 6; i++)cout << d[i];//输出927458
int* p = d.data();//p得到了头元素d[0]的地址
cout << *p;//输出9

迭代器

迭代器是c++STL库提供的指向容器的类型，有着类似指针的作用。

通常定义vector<T>::iterator it=.....来获得一个指向某处的it迭代器。

头位置	begin()；	返回头位置（vector第一个元素的位置，vector为空时和end相等）。
尾位置	end();	返回尾位置。（它指向的位置是第一个不属于vector的位置而不是vector的最后一个元素。）
常量头位置	cbegin();	返回头位置，赋值给const_iterator类型。这种迭代器不可修改容器。
常量尾位置	cend();	返回常量尾位置。
逆序头位置	rbegin();	返回逆序头位置，赋值给reverse_iterator类型。指向最后一个元素（与end不同），对逆序迭代器的++操作会使其向头部移动，--向尾部移动（与正序相反）
逆序尾位置	rend();	返回逆序尾位置，指向vector前面的那个不属于vector的位置（与front不同）
常量逆序头位置	crbegin();	返回常量逆序头位置，赋值给const_reverse_iterator类型。
常量逆序尾位置	crend();	返回常量逆序尾位置。

//d的内部：{1,2,3,4,5,6,}
for (vector<int>::const_iterator cit = d.begin(); cit != d.end(); cit++)
cout << *cit;
//输出123456for (vector<int>::const_reverse_iterator crit = d.crbegin(); crit != d.crend(); crit++)
cout << *crit;
//输出654321

内存管理

vector不仅可以自动管理内部空间，还支持程序员手动管理内部空间。

vector内部关于内存同时拥有size和capacity两种参数，为什么？

试想：每次申请长度都只是当前长度+1，则会在内存空间中反复向后利用函数申请新空间来维护数据，这同时耗费了时间和空间。

那么如果每次都申请真实长度size的两倍空间capacity，则每次申请后都有一段空闲区域容纳新元素，此时不需要申请新空间，只有当再次填满时才申请新空间，则减少了时间成本，提高了空间利用率。

获取实际长度	size();	返回vector中的有效元素个数。
控制实际长度	resize(int num)； resize(int num,T target);	将有效元素限制到num个。size>num时抛弃多余部分；num>size则将将多出的位置置为target，无target时置为0.
获取真实空间大小	capacity();	获取vector维护的底层数组的全部容量。
控制真实空间	reserve(int num);	num>capacity时扩容，否则无事发生。
判断是否为空	empty();	size==0时返回true，否则返回false。
空间收缩	shrink_to_fit();	将capacity收缩至size大小。
获取整个程序的极限容纳空间	max_size();	返回整个程序支持的理论最大vector长度。

Tips

vector<bool>不是装载bool类型的标准vector容器，这个奇异搞笑的类型不是vector<T>的一个实现，它就叫"vector<bool>"，常年被c++标准委员会诟病。它本来是用来演示如何使用STL库的一个小白鼠，存储bool这个bit大小的元素，在一个字节上存了八个。它的运行效率极低，不推荐使用。