STL之vector
vector的学习
学习完string后vector与list就能很快上手，它们的接口大致相同，string还要更复杂一些。
（一）vector的接口了解
（1）简单了解
简单的来说vector就是一个顺序表，但由于模版的特性，他会生成存储不同类型数据的顺序表，并且库里实现是使用三个指针来操作的，下面我们也会跟着库里来实现。
（2）查文档
首先list与vector是在容器的这一块里面，它可以储存各种数据。
void test1()
{
vector<int> v1(10, 1);
for (auto e : v1)
{
cout << e << ' ';
}
//һ˳
cout << endl;
vector<int>::iterator it = v1.begin();
while (it != v1.end())
{
cout << *it << ' ';
it++;
}
cout << endl;
cout << v1.size() << endl;
cout << v1.capacity() << endl;
vector<int> v2(v1);
for (auto e : v2)
{
cout << e << ' ';
}
}//vector
库里的使用：
下面的数组也是支持初始化的，这里需要注意一下。
（3）常用插入、删除接口
这一块跟string是一摸一样的，我们就简单的调过了，但这只是我跳过了，大家下来还是需要去熟悉下这些接口的。
（4）reserve与resize
1、简单的来说reserve就是提前开好空间，因为我们在使用vector时不免会频繁扩容，如果我们知道需要多少空间的话我们可以提前开好，减少扩容的消耗，根据文档我们也知道，如果我们申请的空间小于我们原来的空间它不会缩容。
2、reszie是我们不光可以开空间，还可以初始化，这里需要注意的是：
假如我们输入的空间为n，这里有三种情况：
1、n小于size，这里是会将我们的数据清除，只剩下n个，但是容量是坚决不缩。
2、n>size&&n<capacity，这里resize会将size后面size-n个初始化，容量是坚决不缩。
3、n>capacity，这里则会扩容加初始化。
void test2()
{
vector<int> v1(10, 1);
cout << v1.size() << ':' << v1.capacity() << endl;
v1.resize(20, 1);
cout << v1.size() << ':' << v1.capacity() << endl;
for (auto& e: v1)
{
cout << e << ' ';
}
cout << endl;
v1.resize(15);
cout << v1.size() << ':' << v1.capacity() << endl;
for (auto& e : v1)
{
cout << e << ' ';
}
cout << endl;
v1.reserve(100);
cout << v1.size() << ':' << v1.capacity() << endl;
}//resizereserve
这是我自己的测试。
（5）operator[]
这一块简单的来说就是支持我们像数组一样用[]访问，第一个版本支持我们修改。
我们再结合vector是存储数据的容器，它也是可以存储自定义类型的，那假如我们再存一个vector，就可以实现类似于二维数组一样的结构。
void test3()
{
vector<int> v1(10, 4);
for (int i = 0; i < v1.size() - 1; i++)
{
cout << v1[i] << ' ';
}
vector<int> v(5, 1);
vector<vector<int> > vv(10, v);
for (int i = 0; i < vv.size(); i++)
{
for (int j = 0; j < v.size(); j++)
{
cout << vv[i][j] << ' ';
}
cout << endl;
}
}//[]
这里表示的就是一个10行5列且元素全为1的矩阵了。
其他的接口我就不多说了，大家看看文档就好。
（二）vector常用接口的实现
（1）stl30、vector源码（部分）
template <class T, class Alloc = alloc>
class vector {
public:
typedef T value_type;
typedef value_type* pointer;
typedef const value_type* const_pointer;
typedef value_type* iterator;
typedef const value_type* const_iterator;
typedef value_type& reference;
typedef const value_type& const_reference;
typedef size_t size_type;
typedef ptrdiff_t difference_type;
#ifdef __STL_CLASS_PARTIAL_SPECIALIZATION
typedef reverse_iterator<const_iterator> const_reverse_iterator;
typedef reverse_iterator<iterator> reverse_iterator;
#else /* __STL_CLASS_PARTIAL_SPECIALIZATION */
typedef reverse_iterator<const_iterator, value_type, const_reference,
difference_type> const_reverse_iterator;
typedef reverse_iterator<iterator, value_type, reference, difference_type>
reverse_iterator;
#endif /* __STL_CLASS_PARTIAL_SPECIALIZATION */
protected:
typedef simple_alloc<value_type, Alloc> data_allocator;
iterator start;
iterator finish;
iterator end_of_storage;
void insert_aux(iterator position, const T& x);
void deallocate() {
if (start) data_allocator::deallocate(start, end_of_storage - start);
}
void fill_initialize(size_type n, const T& value) {
start = allocate_and_fill(n, value);
finish = start + n;
end_of_storage = finish;
}
public:
iterator begin() { return start; }
const_iterator begin() const { return start; }
iterator end() { return finish; }
const_iterator end() const { return finish; }
reverse_iterator rbegin() { return reverse_iterator(end()); }
const_reverse_iterator rbegin() const {
return const_reverse_iterator(end());
}
reverse_iterator rend() { return reverse_iterator(begin()); }
const_reverse_iterator rend() const {
return const_reverse_iterator(begin());
}
size_type size() const { return size_type(end() - begin()); }
size_type max_size() const { return size_type(-1) / sizeof(T); }
size_type capacity() const { return size_type(end_of_storage - begin()); }
bool empty() const { return begin() == end(); }
reference operator[](size_type n) { return *(begin() + n); }
const_reference operator[](size_type n) const { return *(begin() + n); }
vector() : start(0), finish(0), end_of_storage(0) {}
vector(size_type n, const T& value) { fill_initialize(n, value); }
vector(int n, const T& value) { fill_initialize(n, value); }
vector(long n, const T& value) { fill_initialize(n, value); }
explicit vector(size_type n) { fill_initialize(n, T()); }
vector(const vector<T, Alloc>& x) {
start = allocate_and_copy(x.end() - x.begin(), x.begin(), x.end());
finish = start + (x.end() - x.begin());
end_of_storage = finish;
}
#ifdef __STL_MEMBER_TEMPLATES
这里只是给大家看一下产品级的代码长啥样，我们的水平还是不足的，当然我们也可以从中学到一部分对吧。
在这一部分中我们可以看到，库里是用三个指针来操作我们的顺序表，start、finish、end_of_storage。size就是finish-start,capacity就是end_of_storage-finish。
(2)实现
.h
#include<iostream>
#include<assert.h>
#include<stdbool.h>
using namespace std;
namespace TSY
{
template<class T>
class vector
{
public:
typedef T* iterator;
size_t size()
{
return _finsh - _start;
}
size_t capacity()
{
return _end_of_storage - _start;
}
size_t size()const
{
return _finsh - _start;
}
size_t capacity()const
{
return _end_of_storage - _start;
}
void reserve(size_t n)
{
if (n > capacity())
{
size_t oldsize = size();
T* tmp = new T[n];
memcpy(tmp, _start, sizeof(T) * oldsize);
delete[] _start;
_start = tmp;
_finsh = _start + oldsize;
_end_of_storage = _start + n;
}
}
void push_back(const T& x)
{
if (_finsh == _end_of_storage)
{
reserve(capacity() == 0 ? 4 : 2 * capacity());
}
*_finsh = x;
_finsh++;
}
T& operator[](size_t n)
{
return *(_start + n);
}
const T& operator[](size_t n)const
{
return *(_start + n);
}
iterator begin()
{
return _start;
}
iterator end()
{
return _finsh;
}
const iterator begin()const
{
return _start;
}
const iterator end()const
{
return _finsh;
}
void pop_back()
{
_finsh--;
}
iterator insert(iterator pos, const T& x)
{
assert(pos >= _start);
assert(pos <= _finsh);
if (_finsh == _end_of_storage)
{
size_t k = pos - _start;
reserve(capacity() == 0 ? 4 : 2 * capacity());
pos = _start + k;
}
iterator end = _finsh - 1;
while (end >= pos)//
{
*(end + 1) = *end;
end--;
}
*pos = x;
_finsh++;
return pos;
}
bool empty()
{
return _finsh == _start;
}
void resize(size_t n, T val = T())//n<size/ n>size&&n<capacity n>capacity
{
if (n < size())
{
_finsh = _start + n;
}
else
{
reserve(n);
while (n > size())
{
*_finsh = val;
_finsh++;
}
}
}
void erase(iterator pos)
{
assert(pos >= _start);
assert(pos < _finsh);
iterator cur = pos+1；
while (cur != end())
{
*(cur - 1) = *cur;
cur++;
}
--_finsh;
}
vector(){}
vector(const vector<T>& v)
{
reserve(v.size());
for (auto e : v)
{
push_back(e);
}
}
void swap(vector<T> v)
{
std::swap(_start, v._start);
std::swap(_finsh, v._finsh);
std::swap(_end_of_storage, v._end_of_storage);
}
vector<T> operator=(vector<T> v)
{
//clear();
swap(v);
return *this;
}
void clear()
{
_finsh = _start;
}
vector(size_t n, const T& val = T())
{
reserve(n);
while (n--)
{
push_back(val);
}
}
vector(int n, const T& val = T())
{
reserve(n);
while (n--)
{
push_back(val);
}
}
~vector()
{
if (_start)
{
delete[] _start;
_start = _finsh = _end_of_storage = nullptr;
}
}
private:
iterator _start = nullptr;
iterator _finsh = nullptr;
iterator _end_of_storage = nullptr;
};
template<class T>
void print_vector(const vector<T>& v)
{
auto it = v.begin();
while (it != v.end())
{
cout << *it <<" ";
it++;
}
cout << endl;
for (auto e : v)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
}
void test1()
{
vector<int> v;
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(3);
v.push_back(4);
v.push_back(5);
for (size_t i = 0; i < v.size(); i++)
{
cout << v[i] << ' ';
}
cout << endl;
vector<int>::iterator it = v.begin();
while (it != v.end())
{
cout << *it << ' ';
it++;
}
cout << endl;
for (auto& e : v)
{
cout << e << ' ';
}
cout << endl;
vector<int>::iterator iit = v.begin();
iit = v.insert(iit + 2, 3);
for (auto& e : v)
{
cout << e << ' ';
}
cout << endl;
}
void test2()
{
vector<int> v;
v.insert(v.begin(), 1);
v.insert(v.begin(), 1);
v.insert(v.begin(), 1);
v.insert(v.begin(), 1);
v.insert(v.begin(), 1);
for (auto& e : v)
{
cout << e << ' ';
}
cout << endl;
/*v.resize(20, 2);
for (auto& e : v)
{
cout << e << ' ';
}
cout << endl;*/
v.erase(v.begin());
v.erase(v.begin());
v.erase(v.begin());
v.erase(v.begin());
v.erase(v.begin());
//v.erase(v.begin());
for (auto& e : v)
{
cout << e << ' ';
}
cout << endl;
}
void test3()
{
vector<int> v;
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
v.push_back(i);
}
print_vector(v);
}
void test4()//캯
{
vector<int> v1;
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
v1.push_back(i);
}
print_vector(v1);
cout << endl;
vector<int> v2(v1);
print_vector(v2);
cout << endl;
vector<int> v3 = v1;
print_vector(v3);
}
void test5()
{
vector<int> v(10, 1);
print_vector(v);
}
}
.cpp
#include"vector.h"
int main()
{
TSY::test5();
return 0;
}
在.cpp文件调用接口即可。
（3）迭代器失效
在这里，迭代器失效我们可以理解为出现了野指针，或者指针不指向我们想要的位置，但是有些容器的迭代器并非指针，只是vector这里与string指针，下一节的list的迭代器就不是单纯的指针。
例如这一块：
如果我们将_start = tmp;
_finsh = _start + oldsize;
换一个顺序就会出现问题，我们先让finsh等于start+size的话，start就是野指针。
在日常使用中常见的野指针会出现在erase与insert处，例如
当我们原本想要删除4的时候，这里出现了错位，为了解决这里的问题官方给了返回值
这里返回下一个位置的迭代器。
insert同理。
（三）了解
既然我们知道string也是用顺序表存储的，那么vector里的元素类型变为char不就变成了string，官方为什么还要写一个string呢？
有没有这样想的同学，之所以会出现string有很大一部分原因是因为\0,vector是不会结尾补充\0的
原文地址：https://blog.csdn.net/2401_87257864/article/details/142688881
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