标准库的 Vector 类型详解

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` ```using std::vector;`

Vector 的成员函数:

成员函数 功能表述
c.assign(beg,end)

c.assign(n,elem)

[beg; end)区间中的数据赋值给c

nelem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)

pos位置插入一个elem拷贝,传回新数据位置。

pos位置插入nelem数据。无返回值。

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)

c1c2元素互换。

同上操作。

vector c

vector c1(c2)

vector c(n)

vector c(n, elem)

vector c(beg,end)

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nelem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 vWidgets;`

创建一个包含500个Widget类型数据的vector:

1 `vector vWidgets(``500``);`

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 vWidgets(``500``, Widget(``0``));`

创建一个Widget的拷贝:

1 `vector vWidgetsFromAnother(vWidgets);`


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中删除匹配的数据,如果字串中包含了一个值,从这个值开始,从这个值结束。首先你应该建立一个数据结构来包含这些数据,类似代码如下:

123456789101112131415 `#``include` ```enum findmodes``{``FM_INVALID =``0``,``FM_IS,``FM_STARTSWITH,``FM_ENDSWITH,``FM_CONTAINS``};``typedef struct tagFindStr``{``UINT iMode;``CString szMatchStr;``} FindStr;``typedef FindStr* LPFINDSTR;`

然后处理条件判断:

12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940414243 `class` `FindMatchingString``:``public` `std::unary_function``{``public``:``FindMatchingString(``const` `LPFINDSTR lpFS) : m_lpFS(lpFS) {}``bool operator()(CString& szStringToCompare)``const``{``bool retVal =``false``;``switch` `(m_lpFS->iMode)``{``case` `FM_IS:``{``retVal = (szStringToCompare == m_lpFDD->szMatchStr);``break``;``}``case` `FM_STARTSWITH:``{``retVal = (szStringToCompare.Left(m_lpFDD->szMatchStr.GetLength())``== m_lpFDD->szWindowTitle);``break``;``}``case` `FM_ENDSWITH:``{``retVal = (szStringToCompare.Right(m_lpFDD->szMatchStr.GetLength())``== m_lpFDD->szMatchStr);``break``;``}``case` `FM_CONTAINS:``{``retVal = (szStringToCompare.Find(m_lpFDD->szMatchStr) != -``1``);``break``;``}``}``return` `retVal;``}``private``:``LPFINDSTR m_lpFS;``};`

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 vs.``FindStr fs;``fs.iMode = FM_CONTAINS;``fs.szMatchStr = szRemove;``vs.erase(std::remove_if(vs.begin(), vs.end(), FindMatchingString(&fs)), vs.end());`

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(v);``cout << vNew.capacity();`

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(v).swap(v);`

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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