STL vector容器详解：动态数组特性与常用构造函数

STL中的vector容器是C++ Standard Template Library（C++标准模板库）中的一个核心组件，它是一种动态数组，常用于存储和管理一系列相同或不同类型的数据。vector的主要特点是其长度可以动态调整，这使得它与传统的静态数组有着显著的区别。 1. **vector的特性与数组比较**: - 静态数组：静态分配空间，一旦初始化后长度不可更改，数组下标访问固定。编译器不会检查越界错误，但开发者需自行处理。 - vector：动态分配空间，允许在运行时增加或删除元素。声明vector时无需指定大小，元素数量增加时自动扩容，保持连续性，支持随机访问。当空间不足时，vector会动态分配更大的内存，将原有元素移动到新空间，旧空间释放。 2. **vector的构造函数**: - vector<Elem> v()：创建一个空的vector实例。 - vector<Elem> v(v1)：复制构造函数，创建一个新的vector并复制v1的内容。 - vector<Elem> v(n)：创建一个包含n个默认构造的元素的vector。 - vector<Elem> v(n, elem)：创建一个带有n个初始值为elem的元素的vector。 3. **常用函数**: - `push_back()`：在vector末尾添加一个元素。 - `pop_back()`：删除vector末尾的元素。 - `resize()`：改变vector的大小，可以指定新大小或设置是否保持原有元素。 - `insert()`：在指定位置插入元素。 - `erase()`：删除指定范围内的元素。 - `at()`：通过索引访问元素，抛出异常如果索引超出范围。 - `begin()` 和 `end()`：返回指向容器首元素和末元素的迭代器。 4. **性能考虑**: - vector的动态扩容虽然提供了灵活性，但在频繁的增删操作中可能导致额外的时间开销，因为每次扩容都需要移动已有的元素。 - 当元素数量变化不大时，vector通常比动态数组（如数组）更适合，因为它减少了内存碎片和频繁的内存分配。 5. **容器的选择依据**: - 如果元素数量和大小在编译时已知且不会频繁变化，静态数组可能更高效。 - 如果需要频繁增删元素或不确定元素数量，vector是更好的选择，尤其是在支持随机访问的需求下。 总结，STL中的vector容器以其动态大小、高效插入和删除以及随机访问的特点，成为C++编程中不可或缺的数据结构。理解vector的工作原理和常用操作对于高效地使用和管理数据至关重要。