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C++ vector用法的详解

2017-01-11 09:12 162 查看
转自https://zhidao.baidu.com/question/360672934.html

vector容器类型
vector容器是一个模板类,可以存放任何类型的对象(但必须是同一类对象)。vector对象可以在运行时高效地添加元素,并且vector中元素是连续存储的。
vector的构造

函数原型:
template<typename T>
explicit vector();                                 // 默认构造函数,vector对象为空
explicit vector(size_type n, const T& v = T());    // 创建有n个元素的vector对象
vector(const vector& x);
vector(const_iterator first, const_iterator last);

注:vector容器内存放的所有对象都是经过初始化的。如果没有指定存储对象的初始值,那么对于内置类型将用0初始化,对于类类型将调用其默认构造函数进行初始化(如果有其它构造函数而没有默认构造函数,那么此时必须提供元素初始值才能放入容器中)。

举例:
vector<string> v1;         // 创建空容器,其对象类型为string类
vector<string> v2(10);     // 创建有10个具有初始值(即空串)的string类对象的容器
vector<string> v3(5, "hello"); // 创建有5个值为“hello”的string类对象的容器
vector<string> v4(v3.begin(), v3.end());  // v4是与v3相同的容器(完全复制)

vector的操作(下面的函数都是成员函数)

bool empty() const;                    // 如果为容器为空,返回true;否则返回false
size_type max_size() const;            // 返回容器能容纳的最大元素个数
size_type size() const;                // 返回容器中元素个数
size_type capacity() const;            // 容器能够存储的元素个数,有:capacity() >= size()
void reserve(size_type n);             // 确保capacity() >= n
void resize(size_type n, T x = T());   // 确保返回后,有:size() == n;如果之前size()<n,那么用元素x的值补全。

reference front();                     // 返回容器中第一个元素的引用(容器必须非空)
const_reference front() const;
reference back();                      // 返回容器中最后一个元素的引用(容器必须非空)
const_reference back() const;

reference operator[](size_type pos);   // 返回下标为pos的元素的引用(下标从0开始;如果下标不正确,则属于未定义行为。
const_reference operator[](size_type pos) const;
reference at(size_type pos);           // 返回下标为pos的元素的引用;如果下标不正确,则抛出异常out_of_range
const_reference at(size_type pos) const;

void push_back(const T& x);            // 向容器末尾添加一个元素
void pop_back();                       // 弹出容器中最后一个元素(容器必须非空)

// 注:下面的插入和删除操作将发生元素的移动(为了保持连续存储的性质),所以之前的迭代器可能失效
iterator insert(iterator it, const T& x = T());        // 在插入点元素之前插入元素(或者说在插入点插入元素)
void insert(iterator it, size_type n, const T& x);     // 注意迭代器可能不再有效(可能重新分配空间)
void insert(iterator it, const_iterator first, const_iterator last);

iterator erase(iterator it);           // 删除指定元素,并返回删除元素后一个元素的位置(如果无元素,返回end())
iterator erase(iterator first, iterator last); // 注意:删除元素后,删除点之后的元素对应的迭代器不再有效。

void clear() const;                    // 清空容器,相当于调用erase( begin(), end())

void assign(size_type n, const T& x = T());   // 赋值,用指定元素序列替换容器内所有元素
void assign(const_iterator first, const_iterator last);

const_iterator begin() const;          // 迭代序列
iterator begin();
const_iterator end() const;
iterator end();

const_reverse_iterator rbegin() const;
reverse_iterator rbegin();
const_reverse_iterator rend() const;
reverse_iterator rend();

vector对象的比较(非成员函数)

针对vector对象的比较有六个比较运算符:operator==、operator!=、operator<、operator<=、operator>、operator>=。

其中,对于operator==和operator!=,如果vector对象拥有相同的元素个数,并且对应位置的元素全部相等,则两个vector对象相等;否则不等。
对于operator<、operator<=、operator>、operator>=,采用字典排序策略比较。

注:其实只需要实现operator==和operator!=就可以了,其它可以根据这两个实现。因为,operator!= (lhs, rhs) 就是 !(lhs == rhs),operator<=(lhs, rhs) 就是 !(rhs < lhs),operator>(lhs, rhs) 就是 (rhs < lhs),operator>=(lhs, rhs) 就是 !(lhs, rhs)。

vector类的迭代器

vector类的迭代器除了支持通用的前缀自增运算符外,还支持算术运算:it + n、it - n、it2 - it1。注意it2 - it1返回值为difference_type(signed类型)。

注意,任何改变容器大小的操作都可能造成以前的迭代器失效。

应用示例

#include <iostream>
#include <cassert>
#include <vector>

using namespace std;

int main()
{
vector<string> v(5, "hello");
vector<string> v2(v.begin(), v.end());

assert(v == v2);

cout<<"> Before operation"<<endl;
for(vector<string>::const_iterator it = v.begin(); it < v.end(); ++it)
cout<<*it<<endl;

v.insert(v.begin() + 3, 4, "hello, world");
cout<<"> After insert"<<endl;
for(vector<string>::size_type i = 0; i < v.size(); ++i)
cout<<v[i]<<endl;

vector<string>::iterator it = v.erase(v.begin() + 3, v.begin() + 6);
assert(*it == "hello, world");
cout<<"> After erase"<<endl;
for(vector<string>::size_type i = 0; i != v.size(); ++i)
cout<<v[i]<<endl;

assert(v.begin() + v.size() == v.end());
assert(v.end() - v.size() == v.begin());
assert(v.begin() - v.end() == -vector<string>::difference_type(v.size()));

return 0;
}
程序说明:上面程序中用了三个循环输出容器中的元素,每个循环的遍历方式是不一样的。特别需要说明的是,第二个循环在条件判断中使用了size() 函数,而不是在循环之前先保存在变量中再使用。之所以这样做,有两个原因:其一,如果将来在修改程序时,在循环中修改了容器元素个数,这个循环仍然能很好 地工作,而如果先保存size()函数值就不正确了;其二,由于这些小函数(其实现只需要一条返回语句)基本上都被声明为inline,所以不需要考虑效率问题。
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