标准库的 Vector 类型详解
Vector是C++的 STL 里面提供的一种容器,之所以说它是一种容器,是因为它能够像容器一样,存储各种类型的对象。简单来说,Vector就是一个能够存储多种对象的动态数组。能够增加和压缩数据。
为了可以使用 Vector 头文件里面必须包含:
123 | `#``include` ` |
Vector 的成员函数:
成员函数 | 功能表述 |
c.assign(beg,end)
c.assign(n,elem) | 将[beg; end)区间中的数据赋值给c。
将n个elem的拷贝赋值给c。 |
c.at(idx) | 传回索引idx所指的数据,如果idx越界,抛出out_of_range。 |
c.back() | 传回最后一个数据,不检查这个数据是否存在。 |
c.begin() | 传回迭代器重的可一个数据。 |
c.capacity() | 返回容器中数据个数。 |
c.clear() | 移除容器中所有数据。 |
c.empty() | 判断容器是否为空。 |
c.end() | 指向迭代器中的最后一个数据地址。 |
c.erase(pos)
c.erase(beg,end) | 删除pos位置的数据,传回下一个数据的位置。
删除[beg,end)区间的数据,传回下一个数据的位置。 |
c.front() | 传回第一个数据。 |
get_allocator | 使用构造函数返回一个拷贝。 |
c.insert(pos,elem)
c.insert(pos,n,elem) c.insert(pos,beg,end) | 在pos位置插入一个elem拷贝,传回新数据位置。
在pos位置插入n个elem数据。无返回值。 在pos位置插入在[beg,end)区间的数据。无返回值。 |
c.max_size() | 返回容器中最大数据的数量。 |
c.pop_back() | 删除最后一个数据。 |
c.push_back(elem) | 在尾部加入一个数据。 |
c.rbegin() | 传回一个逆向队列的第一个数据。 |
c.rend() | 传回一个逆向队列的最后一个数据的下一个位置。 |
c.resize(num) | 重新指定队列的长度。 |
c.reserve() | 保留适当的容量。 |
c.size() | 返回容器中实际数据的个数。 |
c1.swap(c2)
swap(c1,c2) | 将c1和c2元素互换。
同上操作。 |
vector vector vector vector vector c.~ vector | 创建一个空的vector。
复制一个vector。 创建一个vector,含有n个数据,数据均已缺省构造产生。 创建一个含有n个elem拷贝的vector。 创建一个以[beg;end)区间的vector。 销毁所有数据,释放内存。 |
Vector 的操作:
函数 | 描述 |
operator[] | 返回容器中指定位置的一个引用。 |
创建一个 vector:
创建一个Widget类型的空的vector对象:
1 | `vector |
创建一个包含500个Widget类型数据的vector:
1 | `vector |
创建一个包含500个Widget类型数据的vector,并且都初始化为0:
1 | `vector |
创建一个Widget的拷贝:
1 | `vector |
向vector添加一个数据:
vector添加数据的缺省方法是push_back()。push_back()函数表示将数据添加到vector的尾部,并按需要来分配内存。
12 | `for` `(``int` `i =``0``; i <``10``; i++)``vWidgets.push_back(Widget(i));` |
获取vector中指定位置的数据:
很多时候我们不必要知道vector里面有多少数据,vector里面的数据是动态分配的,使用push_back()的一系列分配空间常常决定于文件或一些数据源。如果你想知道vector存放了多少数据,你可以使用empty()。获取vector的大小,可以使用size()。
同时,我们使用两种方法来访问vector:
12 | `vector::at()``vector::operator[]` |
operator[]主要是为了与C语言进行兼容。它可以像C语言数组一样操作。但at()是我们的首选,因为at()进行了边界检查,如果访问超过了vector的范围,将抛出一个例外。
由于operator[]容易造成一些错误,所有我们很少用它。
12345678910111213 | `vector<``int``> v;``v.reserve(``10``);``for` `(``int` `i =``0``; i <``7``; i++)``v.push_back(i);``try``{``int` `iVal1 = v[``7``];``// not bounds checked - will not throw``int` `iVal2 = v.at(``7``);``// bounds checked - will throw if out of range``}``catch` `(``const` `exception& e)``{``cout << e.what();``}` |
们使用reserve()分配了10个int型的空间,但并不没有初始化。
你可以在这个代码中尝试不同条件,观察它的结果,但是无论何时使用at(),都是正确的。
删除vector中的数据:
vector能够非常容易地添加数据,也能很方便地取出数据,同样vector提供了 erase(), pop_back(), clear()来删除数据。
当你删除数据的时候,你应该知道要删除尾部的数据,或者是删除所有数据,还是个别的数据。
在考虑删除等操作之前让我们静下来考虑一下在STL中的一些应用。
Remove_if() 算法:
现在我们考虑操作里面的数据。如果要使用remove_if(),我们需要在头文件中包含如下代码:
1 | `#``include` ` |
Remove_if()有三个参数:
1、 iterator _First:指向第一个数据的迭代指针。
2、 iterator _Last:指向最后一个数据的迭代指针。
3、 predicate _Pred:一个可以对迭代操作的条件函数。
条件函数:
条件函数是一个按照用户定义的条件返回是或否的结果,是最基本的函数指针,或者是一个函数对象。这个函数对象需要支持所有的函数调用操作,重载operator()()操作。
remove_if()是通过unary_function继承下来的,允许传递数据作为条件。
例如,假如你想从一个vector
123456789101112131415 | `#``include` ` |
然后处理条件判断:
12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940414243 | `class` `FindMatchingString``:``public` `std::unary_function |
通过这个操作你可以从vector中有效地删除数据:
12345678 | `// remove all strings containing the value of``// szRemove from vector |
Remove_if()能做什么?
你可能会疑惑,对于上面那个例子在调用remove_if()的时候还要使用erase()呢?
这是因为大家并不熟悉STL中的算法。
Remove(),remove_if()等所有的移出操作都是建立在一个迭代范围上的,那么不能操作容器中的数据。
所以在使用remove_if(),实际上操作的时容器里数据的上面的。
压缩一个臃肿的vector:
很多时候大量的删除数据,或者通过使用reserve(),结果vector的空间远远大于实际需要的。所有需要压缩vector到它实际的大小。resize()能够增加vector的大小。Clear()仅仅能够改变缓存的大小,所有的这些对于vector释放内存等九非常重要了。如何来解决这些问题呢,让我们来操作一下。
我们可以通过一个vector创建另一个vector。让我们看看这将发生什么。假定我们已经有一个vector v,它的内存大小为1000,当我们调用size()的时候,它的大小仅为7。我们浪费了大量的内存。让我们在它的基础上创建一个vector。
12 | `std::vector |
vNew.capacity()返回的是7。这说明新创建的只是根据实际大小来分配的空间。现在我们不想释放v,因为我们要在其它地方用到它,我们可以使用swap()将v和vNew互相交换一下?
123 | `vNew.swap(v);``cout << vNew.capacity();``cout << v.capacity();` |
有趣的是:vNew.capacity()是1000,而v.capacity()是7。
现在是达到我的目的了,但是并不是很好的解决方法,我们可以像下面这么写:
1 | `std::vector |
你可以看到我们做了什么?我们创建了一个临时变量代替那个命名的,然后使用swap(),这样我们就去掉了不必要的空间,得到实际大小的v。
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