std::vector

时间: 2024-10-20 08:56:08

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std::vector 是 C++ 标准库中的一个动态数组容器，它提供了一个可变大小的数组，可以存储任意类型的对象。std::vector 是一个非常灵活且高效的选择，当你需要一个可以动态增加或减少大小的数组时，它是最常用的容器之一。以下是有关 std::vector 的一些要点以及常用操作的示例。

基本特性

1. 动态大小：与静态数组不同，std::vector 可以在运行时动态调整大小。

2. 随机访问：支持快速随机访问元素，使用 operator[] 或 at() 方法。

3. 内存管理：自动管理内存分配与释放，避免内存泄漏。

4. 支持迭代器：可以使用迭代器遍历元素，与 STL 兼容。

常用操作

1. 包含头文件

在使用 std::vector 前，需要包含头文件：

cpp
#include <vector>

2. 创建和初始化

cpp
std::vector<int> vec1; // 创建一个空的整数 vector
std::vector<int> vec2(10); // 创建一个包含 10 个默认初始化元素的 vector
std::vector<int> vec3(10, 5); // 创建一个包含 10 个值为 5 的元素的 vector
std::vector<int> vec4 = {1, 2, 3, 4, 5}; // 使用初始化列表初始化

3. 添加和删除元素

cpp
vec1.push_back(1); // 在末尾添加元素
vec1.push_back(2);
vec1.push_back(3);

vec1.pop_back(); // 删除末尾元素

vec1.insert(vec1.begin() + 1, 10); // 在指定位置插入元素

vec1.erase(vec1.begin() + 1); // 删除指定位置的元素

vec1.clear(); // 清空 vector，删除所有元素

4. 访问元素

cpp
int first = vec4[0]; // 使用 operator[] 访问元素
int second = vec4.at(1); // 使用 at() 访问元素，提供边界检查

if (!vec4.empty()) { // 检查 vector 是否为空
    int size = vec4.size(); // 获取当前元素数量
}

5. 遍历元素

cpp
for (size_t i = 0; i < vec4.size(); ++i) {
    std::cout << vec4[i] << " "; // 使用下标访问
}

for (auto& element : vec4) {
    std::cout << element << " "; // 使用范围 for 循环
}

// 使用迭代器
for (std::vector<int>::iterator it = vec4.begin(); it != vec4.end(); ++it) {
    std::cout << *it << " ";
}

6. 其他有用的方法

cpp
size_t size = vec4.size(); // 获取大小
size_t capacity = vec4.capacity(); // 获取当前容量
vec4.resize(20); // 改变大小，如果新大小大于当前大小则填充默认值
vec4.reserve(50); // 提前分配内存以避免多次内存分配
vec4.shrink_to_fit(); // 减少容量以适应当前大小

注意事项

- 由于 std::vector 在添加新元素时可能会重新分配内存，因此在已知元素数量时，使用 reserve() 可以提高性能。

- 使用 at() 方法能提供边界检查，而使用 [] 操作符则无法提供边界检查。

总结

std::vector 是 C++ 中最常用的容器之一，适合存储动态大小的数据集合。它支持快速访问、插入和删除操作，是实现许多数据结构和算法的基础。理解并灵活运用 std::vector 是 C++ 开发中的重要技能。