本内容由系统网小编为大家分享，Windows系统安装教程、办公系统、软件怎么使用、软件使用教程、办公软件攻略等信息。

前言

C++引入了面向对象的思想，相比于C语言，一个类能更好地对一些数据结构进行管理和操作。

在C语言中，我们使用定长数组和malloc出来的动态数组来维护一段连续的相同类型数据的集合

在C++中，基于面向对象的思想，用来管理空间上连续的同类型数据集合的类便应运而生，从本质上讲，vector类就是一个被封装了的大小可变数组的序列容器

目录

1.vector的简介

2.vector的常见接口及模拟实现2.1 vector类对象的常见构造2.2 vector类对象的容量操作2.3 vector类对象获取元素和迭代器的接口2.4 vector类对象修改元素接口

3.如何熟悉接口——刷题

4.vector的迭代器失效问题

5.二维动态数组

6.还想说的话

1.vector的简介

我们学习STL时，文档是我们的利器，学会查文档会让学习事半功倍，以下是两个C++文档网站： 官网： www.cppreference.com 常用网站（更新至C++11）： www.cplusplus.com

vector的文档介绍：

vector是表示可变大小数组的序列容器。 就像数组一样，vector也采用的连续存储空间来存储元素。也就是意味着可以采用下标对vector的元素进行访问，和数组一样高效。但是又不像数组，它的大小是可以动态改变的，而且它的大小会被容器自动处理。 本质讲，vector使用动态分配数组来存储它的元素。当新元素插入时候，这个数组需要被重新分配大小为了增加存储空间。其做法是，分配一个新的数组，然后将全部元素移到这个数组。就时间而言，这是一个相对代价高的任务，因为每当一个新的元素加入到容器的时候，vector并不会每次都重新分配大小。 vector分配空间策略：vector会分配一些额外的空间以适应可能的增长，因为存储空间比实际需要的存储空间更大。不同的库采用不同的策略权衡空间的使用和重新分配。但是无论如何，重新分配都应该是对数增长的间隔大小，以至于在末尾插入一个元素的时候是在常数时间的复杂度完成的。 因此，vector占用了更多的存储空间，为了获得管理存储空间的能力，并且以一种有效的方式动态增长。 与其它动态序列容器相比（deques, lists and forward_lists）， vector在访问元素的时候更加高效，在末尾添加和删除元素相对高效。对于其它不在末尾的删除和插入操作，效率更低。

STL作为泛型编程的典范，我们的vector类自然就是一个类模板

模板参数T很显然，就是我们想要在这个动态数组中插入的元素的类型，可以是int, char等内置类型数据，也可以是string, vector等自定义类型数据

再来看一下vector类的成员变量，我们知道，string使用：

来维护动态开辟的空间以及字符串的属性

当然，vector完全可以套用以上三个变量，不过，我们这次使用三个指针来对于vector进行维护，能够达到同样的目的：

所以类比一下：

2.vector的常见接口及模拟实现

2.1 string类对象的常见构造

函数名 功能

vector()	无参构造
vector(int n, const T& x = T())	构造并初始化n个x（x的缺省值为0）
template <class InputInerator> vector(InputInerator first, InputInerator last)	使用迭代器进行初始化构造
vector(const vector&v)	拷贝构造函数
~vector()	析构函数
operator=	赋值重载，将一个vector对象赋值给另一个vector对象

多种构造函数的使用：

值得一提的是，由于vector的迭代器是T的指针，所以指针是vector天然的迭代器，所以我们可以用数组的前后指针作为迭代器左右区间初始化vector

接口的模拟实现：

构造函数 拷贝构造 析构函数 赋值重载

2.2 vector类对象的容量操作

接口名称 接口作用

size()	返回数组中元素个数
capacity()	返回当前分配给数组的空间大小
empty()	判断数组是否为空数组
reserve(n)	重置分配给数组空间的大小，为数组预留空间
resize(n, x)	重置数组元素，将数组元素的个数该成n个，多出的空间用x填充

注意：

对于数组的增容，vs下capacity是按1.5倍增长的，g++是按2倍增长的。vs是PJ版本STL，g++是SGI版本STL。 reserve只负责开辟空间，如果确定知道需要用多少空间，reserve可以缓解vector增容的代价缺陷问题。 resize在开空间的同时还会进行初始化，影响size。

接口的模拟实现：

size() capacity() empty() reserve(n) resize(n, x)

2.3 vector类对象获取元素和迭代器的接口

接口名称 接口作用

operator[ ]	返回pos位置的元素
begin()	返回第一个有效元素的迭代器
end()	返回最后一个元素下一个位置的迭代器

接口的模拟实现：

operator[] begin() 和 end()

2.4 string类对象修改元素接口

接口名称 接口作用

iterator insert(iterator pos, const T& x	在地址为pos的位置插入1个元素
push_back()	尾插1个元素
erase()	删除元素
pop_back()	尾删一个元素
clear()	清除所有元素并将size置为0
swap()	交换两个类对象

接口的模拟实现：

insert() push_back() erase() pop_back() clear() swap()

3.如何熟悉接口——刷题

刷题必是初学者掌握STL的最佳方法。以题代学，事半功倍。奉上若干vector的习题

牛客网：

数组中出现次数超过一半的数字 (3种做法) 连续子数组的最大和 (dp动态规划)

leetcode：

只出现一次的数字 杨辉三角 删除有序数组种的重复项 只出现一次的数字 II 只出现一次的数字 III 电话号码的组合 (深度优先搜索)

4.vector的迭代器失效问题

迭代器的主要作用就是让算法能够不用关心底层数据结构，其底层实际就是一个指针，或者是对指针进行了封装，比如：vector的迭代器就是原生态指针T*

因此迭代器失效，实际就是迭代器底层对应指针所指向的空间被销毁了，而去使用一块已经被释放的空间，造成的后果是如果继续使用已经失效的迭代器，程序可能会崩溃

迭代器失效有两种表现：

非法访问被释放的内存 迭代器的意义变了

对于vector可能会导致其迭代器失效的操作有：

会引起其底层空间改变的操作，都有可能是迭代器失效，比如：resize、reserve、insert、assign、push_back等 指定位置元素的删除操作–erase

erase删除pos位置元素后，pos位置之后的元素会往前搬移，没有导致底层空间的改变，理论上讲迭代器不应该会失效但是，如果pos刚好是最后一个元素，删完之后pos刚好是end的位置，而end位置是没有元素的，那么pos就失效了。因此删除vector中任意位置上元素时，vs就认为该位置迭代器失效了。

下面代码的功能是删除数组中的偶数，其中代码一存在迭代器失效的问题，代码二则正确

❗❗❗❗❗迭代器失效解决办法：在使用前，对迭代器重新赋值❗❗❗❗❗

代码一

代码2

5.二维动态数组

想要构建一个二维动态数组，其实和之前学过的二维数组的思想是一样的：

把每一行都看作是一个一维数组就行

假设我们去构造一个5×5的二维数组并将所有元素赋值为1

站在二维数组角度，创造出5个行，也就是5个一维数组 站在一维数组角度，每一行给5个1

6.还想说的话

模拟实现stl是个无聊、耗时的过程，但是能够帮助我们很深刻地理解指针、数据结构、面向对象编程以及逻辑思维能力、代码能力

《 STL源码剖析》------侯捷，打算读一读

本博客所有代码： github 、 gitee

XTw.com.Cn系统网专业应用软件下载教程，免费windows10系统,win11,办公软件,OA办公系统,OA软件,办公自动化软件,开源系统,移动办公软件等信息，解决一体化的办公方案。