C++ STL学习之二：容器vector大总结 (一)

一、容器vector

使用vector必须包含头文件:

#include

型别vector是一个定义于namespace std内的template：

[cpp]
template class _Ax = allocator<_Ty> >
template class _Ax = allocator<_Ty> >第二个参数定义内存模型。我们一般采用默认的内存模型。

二、vector的功能

vector模塑出一个动态数组。vector将其元复制到内部的动态数组中。元素之间总是存在某种顺序，它是一种有序群集。支持随即存取。它的迭代器是随机存取迭代器，所以对任何一个STL算法都奏效。

向vector添加一个元素或者删除其中的一个元素，其后的所有元素都要移动位置，每一次移动都要调用赋值操作符。所以，在末端添加或删除元素，性能很好。但是在前段或者中部的话，性能较差。

vector优异性能的秘诀之一是它配置比其所容纳的元素所需更多的内存。我们需要了解大小和容量的关系。

函数size()可以返回vector的大小，即vector中实际元素的个数。

而capacity()返回容量，是当前的vector所实际能够容纳的元素的数量。它应该总是大于或者等于vector的大小。如果需要向vector中放置比capacity更多的元素，则需要重新配置内部存储器。vector的容量也会随之增长。看下面的示例代码：

[cpp]
#include
#include
#include
#include
using namespace std;

int main()
{
vector sentence(1);
cout << "max_size():" << sentence.max_size() << endl;
cout << "size():" << sentence.size() << endl;
cout << "capacity():" << sentence.capacity() << endl;

sentence.reserve(5);

sentence.push_back("Hello,");
sentence.push_back("how ");
sentence.push_back("are ");
sentence.push_back("you ");
sentence.push_back(" ");

copy(sentence.begin(),sentence.end(),
ostream_iterator(cout," "));
cout << endl;

cout << "max_size():" << sentence.max_size() << endl;
cout << "size():" << sentence.size() << endl;
cout << "capacity():" << sentence.capacity() << endl;

swap(sentence[1],sentence[3]);

sentence.insert(find(sentence.begin(),sentence.end()," "),
"always");

sentence.back() = "!";

copy(sentence.begin(),sentence.end(),
ostream_iterator(cout," "));

cout << endl;

cout << "max_size():" << sentence.max_size() << endl;
cout << "size():" << sentence.size() << endl;
cout << "capacity():" << sentence.capacity() << endl;
}
#include
#include
#include
#include
using namespace std;

int main()
{
vector sentence(1);
cout << "max_size():" << sentence.max_size() << endl;
cout << "size():" << sentence.size() << endl;
cout << "capacity():" << sentence.capacity() << endl;

sentence.reserve(5);

sentence.push_back("Hello,");
sentence.push_back("how ");
sentence.push_back("are ");
sentence.push_back("you ");
sentence.push_back(" ");

copy(sentence.begin(),sentence.end(),
ostream_iterator(cout," "));
cout << endl;

cout << "max_size():" << sentence.max_size() << endl;
cout << "size():" << sentence.size() << endl;
cout << "capacity():" << sentence.capacity() << endl;

swap(sentence[1],sentence[3]);

sentence.insert(find(sentence.begin(),sentence.end()," "),
"always");

sentence.back() = "!";

copy(sentence.begin(),sentence.end(),
ostream_iterator(cout," "));

cout << endl;

cout << "max_size():" << sentence.max_size() << endl;
cout << "size():" << sentence.size() << endl;
cout << "capacity():" << sentence.capacity() << endl;
}运行结果：

在程序中，当再次向vector插入元素时，由于vector的容量不够，所以引起了内存的重新分配。但是capacity()的结果与实作版本有关，max_size也是。

vector的容量十分重要，是因为：

1、一旦内存重新配置，与之相关的所有的reference、pointers、iterators都会失效。

2、内存配置很费时。

解决这个问题的方法有：

1、可以使用reserve()保留适当容量，减少重新配置内存的次数。示例代码：

[cpp]
vector sentence(1);
sentence.reserve(50);
vector sentence(1);
sentence.reserve(50);2、在初始化期间向构造函数传递附加参数，构造出足够的空间。
[cpp]
vector v(5);
vector v(5);当然，这种元素的型别必须提供默认构造函数。但是如果元素的型别比较复杂，初始化操作也很耗时。如果只是为了保留足够的内存，使用方法1较好。

注意：reserve不能缩减vector的容量。由此，我们可以知道，即使删除元素，其reference、pointers、iterators也会继续有效，指向动作发生前的位置。

但是插入操作可能使reference、pointers、iterators失效（因为可能会导致重新配置空间）。

使用swap函数可以缩减vector容量。因为两个vector交换内容后，他们的容量也会互换。

1、

[cpp]
template
void shrinkCapacity(vector &v)
{
vector tmp(v);
v.swap(tmp);
}
template
void shrinkCapacity(vector &v)
{
vector tmp(v);
v.swap(tmp);
}2、
[cpp]
vector(v).swap(v);
vector(v).swap(v);上面两种方法等价。 www.2cto.com
都是先构造出一个临时vector对象，以v的元素进行初始化，再与v进行交换。需要注意的是：临时对象一般都是精确分配实际所需的内存。所以能够起到减小vector容量的效果。

三、vector的操作函数

所有的构造函数和析构函数如下：

非变动性操作：

赋值操作：

上述操作进行的是将新元素赋值给vector,并将旧元素全部移除！示例代码：

[cpp]
#include
#include
#include
#include
using namespace std;

int main()
{
vector sentence(1);
cout << "max_size():" << sentence.max_size() << endl;
cout << "size():" << sentence.size() << endl;
cout << "capacity():" << sentence.capacity() << endl;

sentence.reserve(5);

sentence.push_back("Hello,