详细介绍c++标准库中的vector容器

std::vector 是 C++ 标准库中的一个动态数组容器，属于序列容器的一种。它能够存储一组相同类型的元素，并且支持动态调整大小。std::vector 提供了高效的随机访问、动态扩展和收缩功能，是 C++ 中最常用的容器之一。

主要特性

1. 动态数组：std::vector 在内部使用动态分配的数组来存储元素，因此它可以在运行时动态调整大小。

2. 连续存储：元素在内存中是连续存储的，这使得 std::vector 支持高效的随机访问。

3. 自动内存管理：std::vector 会自动管理内存，当元素数量增加时，它会自动分配更多的内存；当元素数量减少时，它会释放多余的内存。

4. 丰富的接口：std::vector 提供了丰富的成员函数和操作符，方便进行元素的插入、删除、访问等操作。

常用成员函数

构造函数

1.vector()：默认构造函数，创建一个空的 vector。

2.vector(size_type n)：创建一个包含 n 个默认初始化元素的 vector。

3.vector(size_type n, const T& value)：创建一个包含 n 个值为 value 的元素的 vector。

4.vector(const vector& other)：拷贝构造函数，创建一个与 other 相同的 vector。

5.vector(vector&& other)：移动构造函数，创建一个从 other 移动过来的 vector。

6.vector(initializer_list init)：使用初始化列表创建 vector。

赋值操作

1.vector& operator=(const vector& other)：拷贝赋值操作符。

2.vector& operator=(vector&& other)：移动赋值操作符。

3.vector& operator=(initializer_list init)：使用初始化列表赋值。

元素访问

1.reference operator[](size_type pos)：返回指定位置 pos 的元素的引用，不进行边界检查。

2.const_reference operator[](size_type pos) const：返回指定位置 pos 的元素的常量引用，不进行边界检查。

3.reference at(size_type pos)：返回指定位置 pos 的元素的引用，进行边界检查，如果 pos 超出范围则抛出 std::out_of_range 异常。

4.const_reference at(size_type pos) const：返回指定位置 pos 的元素的常量引用，进行边界检查。

5.reference front()：返回第一个元素的引用。

6.const_reference front() const：返回第一个元素的常量引用。

7.reference back()：返回最后一个元素的引用。

8.const_reference back() const：返回最后一个元素的常量引用。

9.T* data()：返回指向底层数组的指针。

10const T* data() const：返回指向底层数组的常量指针。

容量相关

1.bool empty() const：检查 vector 是否为空。

2.size_type size() const：返回 vector 中元素的数量。

3.size_type max_size() const：返回 vector 可以容纳的最大元素数量。

4.void reserve(size_type new_cap)：预留至少 new_cap 的空间，以减少后续插入操作的内存分配次数。

5.size_type capacity() const：返回当前 vector 分配的内存空间大小。

6.void shrink_to_fit()：请求移除未使用的容量，减少 vector 的内存占用。

修改操作

1.void clear()：清空 vector 中的所有元素。

2.iterator insert(const_iterator pos, const T& value)：在指定位置 pos 插入一个元素 value。

3.iterator insert(const_iterator pos, size_type count, const T& value)：在指定位置 pos 插入 count 个元素 value。

4.iterator insert(const_iterator pos, InputIt first, InputIt last)：在指定位置 pos 插入范围 [first, last) 内的元素。

5.iterator insert(const_iterator pos, initializer_list init)：在指定位置 pos 插入初始化列表 init 中的元素。

6.iterator erase(const_iterator pos)：删除指定位置 pos 的元素。

7.iterator erase(const_iterator first, const_iterator last)：删除范围 [first, last) 内的元素。

8.void push_back(const T& value)：在 vector 的末尾添加一个元素 value。

9.void push_back(T&& value)：在 vector 的末尾添加一个元素 value（移动语义）。

10.void pop_back()：删除 vector 的最后一个元素。

11.void resize(size_type count)：将 vector 的大小调整为 count，如果 count 大于当前大小，则新元素将进行默认初始化。

12.void resize(size_type count, const T& value)：将 vector 的大小调整为 count，如果 count 大于当前大小，则新元素将初始化为 value。

13.void swap(vector& other)：交换两个 vector 的内容。

迭代器

1.iterator begin()：返回指向第一个元素的迭代器。

2.const_iterator begin() const：返回指向第一个元素的常量迭代器。

3.iterator end()：返回指向最后一个元素之后位置的迭代器。

4.const_iterator end() const：返回指向最后一个元素之后位置的常量迭代器。

5.reverse_iterator rbegin()：返回指向最后一个元素的反向迭代器。

6.const_reverse_iterator rbegin() const：返回指向最后一个元素的常量反向迭代器。

7.reverse_iterator rend()：返回指向第一个元素之前位置的反向迭代器。

8.const_reverse_iterator rend() const：返回指向第一个元素之前位置的常量反向迭代器。

#include 
#include 

int main() {
    // 创建一个空的 vector
    std::vector vec;

    // 添加元素
    vec.push_back(10);
    vec.push_back(20);
    vec.push_back(30);

    // 访问元素
    std::cout << "First element: " << vec[0] << std::endl;
    std::cout << "Second element: " << vec.at(1) << std::endl;

    // 遍历 vector
    for (int i : vec) {
        std::cout << i << " ";
    }
    std::cout << std::endl;

    // 删除最后一个元素
    vec.pop_back();

    // 插入元素
    vec.insert(vec.begin() + 1, 15);

    // 再次遍历 vector
    for (int i : vec) {
        std::cout << i << " ";
    }
    std::cout << std::endl;

    // 清空 vector
    vec.clear();

    // 检查是否为空
    if (vec.empty()) {
        std::cout << "Vector is empty." << std::endl;
    }

    return 0;
}