江河入海，知识涌动这是参与江海计划的第12篇。
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vector从入门到精通
须知
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前言
vector是STL容器中的一种常用的容器，和数组类似，由于其大小(size)可变，常用于数组大小不可知的情况下来替代数组。
vector是为了实现动态数组而产生的容器，然而向量这个名字是STL编写者取名没区好，因为在数学上的向量在几何中是矢量，两者名字相同而意义大相径庭。
vector也是一种顺序容器，在内存中连续排列，因此可以通过下标快速访问，时间复杂度为O(1)。然而，连续排列也意味着大小固定，数据超过vector的预定值时vector将自动扩容。
1.C++ 容器简介
1.1 C++ STL 容器概述
C++ 提供了丰富的标准模板库 (STL)，包括 顺序容器（如 ）、关联容器（如 、）等。 是最常用的 STL 顺序容器之一，它的特点是支持 动态数组，可以在运行时自动扩展容量，提供高效的随机访问。
1.2 为什么使用
与传统的 C 语言定义数组（）相比， 具有以下优势：
- 动态调整大小，无需手动管理内存；
- 提供了丰富的接口，支持插入、删除、查找等操作；
- 内置内存管理机制，防止越界访问。
vector<double> v = {1.1, 2.2, 3.3, 4.4, 5.5};
1.3 的优缺点
- 优点：(1) 指定一块内存大小的数组的连续存储，即可以像数组一样操作，但可以对此数组进行动态操作。通常体现在push_back() pop_back()
(2) 随机访问方便，即支持[ ]操作符和vector.at( ） (3) 节省空间。
- 缺点：(1) 在内部进行插入删除操作效率低。
(2) 只能在vector的最后进行push和pop，不能在vector的头进行push和pop。 (3) 当动态添加的数据超过vector默认分配的大小时要进行整体的重新分配、拷贝与释放。
2. vector容器基本构造函数
2.1 构造函数
2.1.1 示例代码：
输出结果：
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 2 3 4 5 6
https://cplusplus.com/reference/vector/vector/vector/ （文档链接）
3. vecto容器容量与大小接口（interface）
3.1 相关接口
3.1.1 示例代码：
输出结果：
9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
size:10
capacity10
v1为空vector
9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
3.2 动态扩展与性能问题
当 超过当前容量时，会自动扩展存储空间，通常是翻倍或1.5倍。虽然扩展是自动的，但涉及到内存重新分配，因此建议提前使用 预留空间，减少不必要的性能开销。
https://cplusplus.com/reference/vector/vector/capacity/ (文档链接）
4. 元素访问与修改
4.1 元素访问与修改接口
4.1.1 示例代码：
输出结果：
First element:1
Last element:5
v1[0]:1
v1[4]:5
1 2 3 4 5
4.1.2 operator[]与at处理异常区别
1——> operator[]发生异常，直接进行断言。
2——> at发生异常时，抛出（throw）异常，可以用try（）catch{}捕获异常。
operator[]发生异常如下：
#include<vector>
#include<iostream>
using namespace std;int main()
{
vector<int> v1 = { 1,2,3,4,5 };
cout << "v1[5]:" << v1[5] << endl;
at发生异常如下：
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;int main() {
vector<int> v = { 1, 2, 3, 4, 5 };
try {
cout << v.at(10); // 越界访问
}
catch (out_of_range& e) {
cout << "Exception: " << e.what() << endl;
}//异常捕获
return 0;
}
https://cplusplus.com/reference/vector/vector/at/ （文档入口）
也可以通过上述操作实现修改，操作如下：
v[0] = 2;
v.at(3)=20;
5. 的迭代器与遍历
5.1 迭代器
跟string类迭代器的使用一致，这里就不再展示了。
反向迭代器：
5.2 for_each()函数
https://cplusplus.com/reference/algorithm/for_each/（文档入口）
5.3 迭代器失效问题（难点）
5.3.1 迭代器失效原因与后果
迭代器失效的根本原因在于底层内存的重新分配或元素的移除，导致迭代器指向的内存不再有效。当发生迭代器失效时，继续使用该迭代器可能会引发未定义行为，如程序崩溃或访问错误数据。
5.3.2 迭代器失效常见行为
一般情况下，vector发生扩容或删除数据，会分配新的内存空间并将原有元素搬移到新的位置,可能就会导致迭代器失效。如push_back(),erase(),insert(),resreve(),resize(),assign()等。
5.3.3 迭代器扩容引起失效
补充：vector底层原理旧空间被释放掉，而在打印时，it还使用的是释放之间的旧空间，在对it迭代器操作时，实际操作的是一块已经被释放的空间，而引起代码运行时崩溃。
5.3.4 删除导致迭代器失效
5.3.5 删除偶数时的正确和错误写法
错误示例代码：
正确解法：
5.3.6 总结与建议
6.vector 插入、删除与修改
6.1 插入
6.1.1 示例代码：
6.2 与 的区别
当调用push_back() 或insert() 成员函数时，是把元素类型的对象传递给它们，这些对象被拷贝到容器中。而当我们调用一个 emplace 系列函数时，则是将相应参数传递给元素类型的构造函数。这样emplace_back() 能就地通过参数构造对象，不需要拷贝操作，相比push_back() 能更好的避免内存的拷贝和移动，提升容器插入元素的性能。大多数情况都应该使用 emplace 系列函数：emplace; emplace_back; emplace_hit; emplace_fornt; emplace_after.
emplace_back() 成员函数的用法也很简单，这里直接举个例子：
6.2.1示例代码：
6.3 删除操作
6.3.1 示例代码：
输出结果：
2 3 4
6.3.2 使用 清空
//输出0
https://cplusplus.com/reference/vector/vector/erase/ （相关链接）
最后
相信通过这篇文章你对C++vector类高级部分的有了初步的了解。如果此篇文章对你学习C++有帮助，期待你的三连，你的支持就是我创作的动力！！！
下一篇文章再会.
到此这篇stlvector的用法（stirct用法）的文章就介绍到这了,更多相关内容请继续浏览下面的相关推荐文章，希望大家都能在编程的领域有一番成就！版权声明：
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