标准库文档：C++ vector
基本介绍（可以跳过，只是一些原理介绍）
vector 是序列容器，表示可以改变大小的数组。就像数组一样，vector 为它们的元素使用连续的存储位置，这意味着它们的元素也可以使用指向其元素的常规指针上的偏移量来访问，并且与数组一样高效。但与数组不同，它们的大小可以动态变化，容器会自动处理它们的存储。
在内部，vector 使用动态分配的数组来存储它们的元素。这个数组可能需要重新分配，以便在插入新元素时增大大小，这意味着分配一个新数组并将所有元素移动到其中。就处理时间而言，这是一个相对昂贵的任务，因此，vector 不会在每次向容器添加元素时就重新分配。相反，vector 容器可能分配一些额外的存储空间以适应可能的增长，因此容器的实际容量可能大于包含其元素所需的存储空间(即它的大小)。
库可以实现不同的策略来平衡内存使用和重新分配的问题,但在任何情况下,重新分配应该只发生在对数生长间隔的大小,以便插入单个元素的向量可以提供平摊常数时间复杂度(见push_back方法)。因此，与数组相比，向量消耗更多的内存，以换取管理存储和有效地动态增长的能力。与其他动态序列容器(deques、lists和forward_lists)相比，vector 非常高效地访问它的元素(就像数组一样)，并且相对高效地从它的末尾添加或删除元素。对于涉及在非结尾位置插入或删除元素的操作，它们的性能比其他操作差，而且迭代器和引用的一致性比list和forward_lists差。
方法
- 构造函数
std::vector first; // empty vector of ints
std::vector second (4,100); // four ints with value 100
std::vector third (second.begin(),second.end()); // iterating through second
std::vector fourth (third); // a copy of third
// the iterator constructor can also be used to construct from arrays:
int myints[] = {16,2,77,29};
std::vector fifth (myints, myints + sizeof(myints)/sizeof(int)); //等价于third
std::vector sixth = {10,20,30,40}
====>
first = {}
seconde = {100,100,100,100}
third = {100,100,100,100}
forth = {100,100,100,100}
fifth = {16,2,77,29}
sixth = {10,20,30,40}
第一种方法是默认的,创建了一个空的vector；第二种方法是构造的4个值为100的int类型vector；第三种第四种都是复制的第二个；第五种等价于第三种，使用头指针和尾指针的形式来传值的。
- 析构函数
~vector() - = 等号
将新内容分配给容器，替换其当前内容，并相应地修改其大小。 - Iterators:
std::vector myvector (5); // 5 default-constructed ints
for (std::vector::iterator it = myvector.begin(); it != myvector.end(); ++it)
std::cout << ' ' << *it;
std::cout << '\n'; //输出初始值
int i=0;
std::vector::iterator rit = myvector.begin();
for (; rit!= myvector.end(); ++rit)
*rit = ++i; //进行赋值
std::cout << "my vector contains:";
for (std::vector::iterator it = myvector.begin(); it != myvector.end(); ++it)
std::cout << ' ' << *it;
std::cout << '\n'; //输出正向的数据{1，2，3，4，5}
std::cout << "my vector contains:(reverse)";
for (std::vector::reverse_iterator rit = myvector.rbegin(); rit != myvector.rend(); ++rit)
std::cout << ' ' << *rit;
std::cout << '\n'; //输出反向的数据{5，4，，3，2，1}
std::vector myvector = {10,20,30,40,50};
auto it = myvector.cbegin();
vector::iterator it2 = myvector.begin();
*it2 = 12;
// *it = 14; 会报错。
for (;it!=myvector.end();++it){
std::cout<<' '<<*it;
}
std::cout<<'\n'; // 输出{12，20，30，40，50}
| Iterators | 作用 |
|---|---|
| begin | 返回vector 开始 |
| end | 返回vector 结束 |
| rbegin | 返回逆向的vector 的开始 |
| rend | 返回逆向的vector 的结束 |
| cbegin | 返回const 类型的开始指针，意思就是说，vector 的值不能像 *begin = 0 这样被改变 |
| cend | 返回const 类型的结束指针 |
| crbegin | 返回const 类型的逆向开始指针 |
| crend | 返回const 类型的逆向结束指针 |
- Capacity
其中 size 等等的类型都是std::vector<*>::size_type，成员类型size_type是无符号整数类型。
| Capacity | 使用 |
|---|---|
| size | myvector.size() : 这是向量中实际持有的对象的数量，这并不一定等于它的存储容量。 |
| capacity | myvector.capacity() : 返回当前分配给向量的存储空间的大小，用元素表示。 |
| max_size | myvector.max_size() : 由于已知的系统或库实现限制，这是容器能够达到的最大潜在大小，但是容器并不能保证能够达到这个大小:在达到这个大小之前，它仍然可能无法分配存储空间。 |
| resize | myvector.resize(): 调整容器的大小，使其包含n个元素。直接对size 进行操作的 |
| empty | myvector.empty()： 如果容器大小为0，则为true，否则为false。 |
| reverse | myvector.reverse() ：直接改变的是capacity ，使得capacity 变成reverse参数中设置的那个值 |
| shrink_to_fit | myvector.shrink_to_fit()：直接改变的是capacity ,相当于让capacity = size |
下面这些程序能让你更好的理解 .resize() 和 .capacity():
std::vector myvector;
cout< 下面这些程序能让你更好的理解 .reserve():
std::vector::size_type sz;
std::vector foo;
sz = foo.capacity();
std::cout << "making foo grow:\n";
for (int i=0; i<100; ++i) {
foo.push_back(i);
if (sz!=foo.capacity()) {
sz = foo.capacity();
std::cout << "capacity changed: " << sz << '\n';
}
}
std::vector bar;
sz = bar.capacity();
bar.reserve(100); // this is the only difference with foo above
std::cout << "making bar grow:\n";
for (int i=0; i<100; ++i) {
bar.push_back(i);
if (sz!=bar.capacity()) {
sz = bar.capacity();
std::cout << "capacity changed: " << sz << '\n';
}
}
=======>
making foo grow:
capacity changed: 1
capacity changed: 2
capacity changed: 4
capacity changed: 8
capacity changed: 16
capacity changed: 32
capacity changed: 64
capacity changed: 128
making bar grow:(reserve)
capacity changed: 100
下面这些代码能让你理解 .shrink_to_fit()
std::vector myvector (100);
std::cout << "1. capacity of myvector: " << myvector.capacity() << '\n';
myvector.resize(10);
std::cout << "2. capacity of myvector: " << myvector.capacity() << '\n';
myvector.shrink_to_fit();
std::cout << "3. capacity of myvector: " << myvector.capacity() << '\n';
- Modifiers
| Modifiers | 作用 |
|---|---|
| assign | 将新内容分配给向量，替换其当前内容，并相应地修改其大小。 |
| push_back | 在末尾添加元素 |
| pop_back | 删除最后一个元素 |
| insert | 返回逆向的vector 的结束 |
| erase | 从向量中删除单个元素(位置)或元素范围([first,last])。 |
| swap | 交换两个vector |
| clear | 全清空 |
| emplace | 给指针的形式插入元素，并返回这个插入位置的指针 |
| emplace_back | 类似于push_back |
理解assign：
std::vector first;
std::vector second;
std::vector third;
first.assign (7,100); // 7 ints with a value of 100
std::vector::iterator it;
it=first.begin()+1;
second.assign (it,first.end()-1); // the 5 central values of first
int myints[] = {1776,7,4};
third.assign (myints,myints+3); // assigning from array.
std::cout << "Size of first: " << int (first.size()) << '\n';
std::cout << "Size of second: " << int (second.size()) << '\n';
std::cout << "Size of third: " << int (third.size()) << '\n';
理解 insert:
std::vector myvector {1,2,3};
std::vector::iterator it;
it = myvector.begin();
it = myvector.insert ( it , 200 );
myvector.insert (it,2,300); //在it指向的位置插入两个 300
// "it" no longer valid, get a new one:
it = myvector.begin();
std::vector anothervector (2,400);
myvector.insert (it+2,anothervector.begin(),anothervector.end());
int myarray [] = { 501,502,503 };
myvector.insert (myvector.begin(), myarray, myarray+3);
std::cout << "myvector contains:";
for (it=myvector.begin(); it 理解erase:
std::vector myvector;
// set some values (from 1 to 10)
for (int i=1; i<=10; i++) myvector.push_back(i);
// erase the 6th element
myvector.erase (myvector.begin()+5);
// erase the first 3 elements:
myvector.erase (myvector.begin(),myvector.begin()+3);
理解swap:
std::vector foo (3,100); // three ints with a value of 100
std::vector bar (5,200); // five ints with a value of 200
foo.swap(bar);
//foo contains: 200 200 200 200 200
//bar contains: 100 100 100
理解clear():
std::vector myvector;
myvector.push_back (100);
myvector.push_back (200);
myvector.push_back (300);
std::cout << "myvector contains:";
for (unsigned i=0; i 理解emplace:
std::vector myvector = {10,20,30};
auto it = myvector.emplace ( myvector.begin()+1, 100 );
myvector.emplace ( it, 200 );
myvector.emplace ( myvector.end(), 300 );
std::cout << "myvector contains:";
for (auto& x: myvector)
std::cout << ' ' << x;
std::cout << '\n';