C++标准库vector详解与用法示例

"C++ vector是C++标准库中的动态数组，提供了一种高效且灵活的方式来存储和管理元素序列。它支持动态增长和收缩，元素在内存中是连续存储的，可以像数组一样通过索引来访问。这篇内容主要介绍了C++ vector的用法，包括其定义、初始化、值初始化以及常用的操作方法。 一、定义和初始化 C++中的`std::vector`是一个模板类，用于创建可调整大小的数组。要使用它，首先需要包含`<vector>`头文件。例如，创建一个存储整数的vector可以这样定义： ```cpp #include <vector> vector<int> v1; // 默认为空 vector<int> v2 = v1; // v2是v1的副本 vector<int> v3(5, 0); // 包含5个值为0的元素 vector<int> v4(5); // 同样包含5个值为0的元素，但不需显式指定初始值 int a[] = {0, 1, 2, 3, 4}; vector<int> v5(a, a + 5); // 从数组a初始化，包含5个元素 vector<int> v6(v5); // v6是v5的拷贝 vector<int> v7(10, 7); // 包含10个值为7的元素 ``` 二、值初始化 当创建vector时，如果没有指定元素的初始值，vector会自动进行值初始化。对于类类型的元素，会调用对应的构造函数进行初始化；对于没有构造函数的基本类型，如整型，会提供一个默认的初始值（通常是0）。 三、常用操作 1. `push_back()`：在vector的末尾添加一个元素。例如，`v.push_back(10)`会在v的末尾添加一个值为10的元素，使vector的大小增加。 2. `size()`：返回vector中元素的数量。如`size_t sz = v.size();`可以获取vector的大小。 3. `empty()`：判断vector是否为空。`if (v.empty())`用于检查vector是否不包含任何元素。 4. `resize()`：改变vector的大小。例如，`v.resize(2 * v.size(), 99)`会将vector的大小翻倍，并用99填充新增的元素。如果不提供第二个参数，新元素将被值初始化。 5. `reserve()`：预留存储空间。例如，`v.reserve(100)`确保vector有足够的空间来存储100个元素，而不会立即触发重新分配。这有助于减少因动态增长导致的性能损失。 6. `insert()`：在vector的特定位置插入元素。例如，`v.insert(v.begin(), 5)`会在v的开头插入一个值为5的元素。 7. `erase()`：删除vector中的元素。`v.erase(v.begin())`会删除第一个元素，而`v.erase(v.begin(), v.end())`会清空整个vector。 8. `begin()`和`end()`：返回vector的迭代器，分别指向第一个和最后一个元素之后的位置。可以用来遍历vector中的所有元素。 四、其他操作 - `at()`：安全访问vector的元素，会在越界时抛出异常。`int val = v.at(index);` - `operator[]`：与`at()`类似，但不会检查越界，效率稍高。`int val = v[index];` - `capacity()`：返回vector当前已分配的存储空间，可能大于size()。 - `shrink_to_fit()`：请求vector的存储空间缩小到实际大小，但这不是必须的，取决于实现。 通过这些操作，C++ vector可以作为动态数组灵活地处理数据，适应不同的编程需求。在处理动态数据集合时，vector通常比固定大小的数组更方便、更高效。