- 一.概念
- 二.vector的常见接口
- 1.构造与析构
- 2.vector迭代器
- 3.容量与大小
- 4.vector增删查改
- 三.迭代器失效
- 1.迭代器失效问题
- 2.解决方法
- 四.vector模拟实现
- memcpy导致的浅拷贝问题
- 模拟实现代码参考
- vector：大小可变数组的序列容器。
- 和数组一样，连续存储空间存储元素。
- 使用动态分配数组存储元素；增容时，并不会每次都重新分配大小，而是分配一些额外的空间以适应可能的增长。
- vector占用了更多的存储空间，为了获得管理存储空间的能力，并且以一种有效的方式动态增长。
- 与其它动态序列容器相比（deques, lists and forward_lists）， vector在访问元素的时候更加高效，在末尾添加和删除元素相对高效。对于其它不在末尾的删除和插入操作，效率更低。比起lists和forward_lists统一的迭代器和引用更好。
| 函数 | 接口说明 |
|---|---|
| vector() | 无参构造 |
| vector（size_type n, const value_type& val = value_type()） | 构造并初始化n个val |
| vector (const vector& x) | 拷贝构造 |
| vector (InputIterator first, InputIterator last); | 使用迭代器进行初始化构造 |
| ~vector() | 清理动态开辟的空间，无需自己调用 |
void test1()
{
vector v1;//无参构造
vector v2(3,'a');// 构造并初始化3个a
vector v3(v2);//拷贝构造v2
int arr[] = {1,2,3,4,5};
vector v4(arr,arr + 5);//使用迭代器进行初始化构造
for(int i = 0; i < v2.size();i++)
cout << v2[i] << endl;
for(int i = 0; i < v3.size();i++)
cout << v3[i] << endl;
for(int i = 0; i < v4.size();i++ )
cout << v4[i] << endl;
}
2.vector迭代器
| iterator的使用 | 接口说明 |
|---|---|
| begin() & end() | 获取第一个数据位置的iterator/const_iterator， 获取最后一个数据的下一个位置的iterator/const_iterator |
| rbegin() & rend() | 获取最后一个数据位置的reverse_iterator，获取第一个数据前一个位置的reverse_iterator |
void test2()
{
vector v(4, 100);
//iterator迭代器
vector::iterator it = v.begin();
while(it != v.end())
{
*it += 100;
cout << *it << " ";
it++;
}
cout << endl;
//reverse_iterator反向迭代器
vector::reverse_iterator rit = v.rbegin();
while(rit != v.rend())
{
*it -= 100;
cout << *rit << " ";
rit++;
}
cout << endl;
}
3.容量与大小
| 容量空间 | 接口说明 |
|---|---|
| size() | 获取数据个数 |
| capacity() | 获取容量大小 |
| resize() | 改变vector的size |
| reserve() | 改变vector放入capacity |
| empty() | 判断是否为空 |
void test3()
{
vector v;
cout << v.size() << endl;
cout << v.capacity() << endl;
v.resize(8);
v.reserve(16);
cout << v.size() << endl;
cout << v.capacity() << endl;
}
4.vector增删查改
| 函数 | 接口说明 |
|---|---|
| push_back() | 尾插 |
| pop_back() | 尾删 |
| insert() | 在pos之前插入val |
| erase() | 删除pos位置的数据 |
| swap | 交换两个vector的数据空间 |
| clear() | 清空当前vector的空间 |
| operator[] | 像数组一样访问 |
void test4()
{
vector v;
//尾插5个元素
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(3);
v.push_back(4);
v.push_back(5);
//尾删
v.pop_back();
vector::iterator pos = find(v.begin(),v.end(),3);
//在pos前插入3
pos = v.insert(pos, 20);
for(int i = 0;i::iterator it = v.begin();
while(it != v.end())
{
cout << *it << " ";
it++;
}
cout << endl;
v.clear();
cout << v.size() << endl;
}
三.迭代器失效
1.迭代器失效问题
迭代器的主要作用就是让算法能够不用关心底层数据结构，其底层实际就是一个指针，或者是对指针进行了封装，比如：vector的迭代器就是原生态指针T*。因此迭代器失效，实际就是迭代器底层对应指针所指向的空间被销毁了，而使用一块已经被释放的空间，造成的后果是程序崩溃(即如果继续使用已经失效的迭代器，程序可能会崩溃)。
对于vector可能会导致其迭代器失效的操作有：
- 会引起其底层空间改变的操作，都有可能是迭代器失效，比如：resize、reserve、insert、assign、push_back等。对于这类操作导致的迭代器失效，有两种方面的意义：第一种是发生了增容，开辟了新的空间，原来的空间释放了，出现迭代器失效；第二种是迭代器的意义发生了改变，不再指向原来所指向的元素位置，此时我们也认为迭代器失效了。
void test5()
{
vector v;
//insert导致迭代器失效
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(3);
v.push_back(4);
cout << v.capacity() << endl;//4
vector::iterator pos = find(v.begin(), v.end(), 2);
v.insert(pos, 20);
//insert后vector发生了增容，开辟了新的空间，原来的空间释放了
//导致此处的pos成了野指针，从而出现迭代器失效
cout << *pos << endl;
*pos = 10;
for (auto e : v)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
}
void test6()
{
vector v;
//insert导致迭代器失效
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(3);
v.push_back(4);
v.reserve(8);
vector::iterator pos = find(v.begin(), v.end(), 2);
v.insert(pos, 20);
//pos的意义发生了改变，不再指向原来所指向的元素位置
cout << *pos << endl;
*pos = 10;
for (auto e : v)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
}
2. 指定位置元素的删除操作–erase
erase操作在vector中并不会出现野指针问题，其迭代器失效常常是指意义上的改变。
void test7()
{
vector v;
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(3);
v.push_back(4);
vector::iterator pos = find(v.begin(), v.end(), 2);
v.erase(pos);
*pos = 10;
}
2.解决方法
对于这些会导致迭代器失效的接口，STL都提供了返回值，因此可以让迭代器接收接口的返回值从而避免迭代器失效的问题。
四.vector模拟实现 memcpy导致的浅拷贝问题
那么这个问题要怎么解决呢？我们可以遍历两个容器调用模板类的赋值深拷贝将vector的每一个对应元素深拷贝，从而解决这个问题。
vector模拟实现
