从构造到操作：全面掌握 C++ std::vector 的接口使用

一、vector的接口

vector是一个类模板，这也就意味着可以存储各种类型。vector底层是一个数组，一个顺序容器。

接下来就看看vector的接口。

1. 构造函数

//用n个val构造vector对象explicitvector(size_type n,const value_type& val =value_type(),const allocator_type& alloc =allocator_type());//用一段迭代器区间构造vector对象template<classInputIterator>vector(InputIterator first, InputIterator last,const allocator_type& alloc =allocator_type());//拷贝构造vector(const vector& x);

2. 赋值运算符重载

//用一个vector对象赋值给另一个vector对象 vector&operator=(const vector& x);

3. 迭代器

//分为普通迭代器，const版本迭代器，反向迭代器//begin指向空间的起始位置 iterator begin(); const_iterator begin()const;//end指向尾后位置 iterator end(); const_iterator end()const;//反向迭代器，rbegin指向末尾 reverse_iterator rbegin(); const_reverse_iterator rbegin()const;//rend指向空间起始位置的前一个位置 reverse_iterator rend(); const_reverse_iterator rend()const;

4. 容量

//返回vector中元素的个数 size_type size()const;//n < size()，保留前n个元素，其余删除//n > size(), 插入元素到n个数据//n > capacity()，会扩容voidresize(size_type n, value_type val =value_type());//vector的容量 size_type capacity()const;//判空boolempty()constnoexcept;//n > capacity(),申请空间到n个或者更大//其它情况，不会申请空间，vector的容量没有影响voidreserve(size_type n);//缩容，请求容器的容量适应size的大小（不一定等于size，可能会大于）voidshrink_to_fit();

5. 访问元素

//访问n位置上的元素，并返回其引用 reference operator[](size_type n); const_reference operator[](size_type n)const;//访问第一个元素 reference front(); const_reference front()const;//访问最后一个元素 reference back(); const_reference back()const;

6. 修改

//赋值，用一个vector的内容去代替当前的内容，修改它的sizetemplate<classInputIterator>//用一段迭代器区间去赋值voidassign(InputIterator first, InputIterator last);//用n个val去赋值voidassign(size_type n,const value_type& val);//用初始化列表去赋值voidassign(initializer_list<value_type> il);

那么，什么才是初始化列表呢？

初始化列表也是C++库里面的一个类模板。它的构造函数包含一个 initializer_list() noexcept ，还有3个成员函数。

//返回初始化列表中的元素个数 size_t size()constnoexcept;//返回初始化列表中第一个元素的指针const T*begin()constnoexcept;//返回初始化列表最后一个元素后一个位置的指针const T*end()constnoexcept;

//尾插voidpush_back(const value_type& val);//尾删voidpop_back();//在pos位置之前插入元素 iterator insert(const_iterator position,const value_type& val);//在pos位置插入n个元素 iterator insert(const_iterator position,size_type n,const value_type& val);//在pos位置插入一段迭代器区间template<classInputIterator> iterator insert(const_iterator position,InputIterator first, InputIterator last);//在pos位置插入一个初始化列表 iterator insert(const_iterator position,initializer_list<value_type> il);//删除单个元素或者一段迭代器区间的元素 iterator erase(const_iterator position); iterator erase(const_iterator first, const_iterator last);//交换两个vector对象的内容voidswap(vector& x);//删除所有的元素voidclear()noexcept;

7. 友元函数

//比较两个vector对象的大小，逐元素进行比较，如果vector的size相等并且所有元素相等，那就 == ,如果所有的元素相等，但size不相等，size大的vector大。(1)template<classT,classAlloc>booloperator==(const vector<T,Alloc>& lhs,const vector<T,Alloc>& rhs);(2)template<classT,classAlloc>booloperator!=(const vector<T,Alloc>& lhs,const vector<T,Alloc>& rhs);(3)template<classT,classAlloc>booloperator<(const vector<T,Alloc>& lhs,const vector<T,Alloc>& rhs);(4)template<classT,classAlloc>booloperator<=(const vector<T,Alloc>& lhs,const vector<T,Alloc>& rhs);(5)template<classT,classAlloc>booloperator>(const vector<T,Alloc>& lhs,const vector<T,Alloc>& rhs);(6)template<classT,classAlloc>booloperator>=(const vector<T,Alloc>& lhs,const vector<T,Alloc>& rhs);

8. 如何理解C++中的二维数组，如何使用C语言动态开辟二维数组？

迭代器也是有类型的。可以观察到在insert函数中，使用了模板，模板参数是InputIterator，其实迭代器还有种类。

Input、Output代表输入输出，Forward代表单向迭代器，Bidirectional代表双向迭代器，Random Access代表随机迭代器。

那么，这些迭代器有什么区别呢？

Forward只支持++操作，Bidirectional支持++，--操作，Random Access支持++，--，+，-操作。

那为什么有这么多的迭代器类型呢？

可以看到，有些函数要求传递单向迭代器，有的需要双向迭代器，有的需要随机迭代器。所以，需要不同的迭代器类型。

能够传递单向迭代器的函数也能够传递双向迭代器，当然也能够传随机迭代器，因为单向迭代器支持的++操作，其它迭代器也支持呀，同理，传双向迭代器的函数也能够传随机迭代器。

看到这里，大家对于vector已经有了一定的了解了。那么，在C语言中，有一维数组，二维数组，在C++中呢？

我们知道vector的底层是一个数组，那么，如何用C++的方式去表示一个二维数组呢？很简单，vector<vector<T>>就可以表示了。其中T是模板参数。

该如何理解呢？

假设vector中的成员变量以下几个

template<classT>classvector{private: T* _start;//空间的起始地址 size_t _size;//存储元素的个数 size_t _capacity;//空间的容量};

假设存储的是整型数据，那么vector<vector<int>>就是这样子的，用图来理解一下吧。

这不就是一个二维数组吗！用下标+[]访问的时候其实就是调用了两次operator[]运算符重载函数。

vector<vector<int>> vv;//定义一个vv对象1.vv[i][j]就可以访问对应位置的数据了，和C语言访问二维数组 的方式是一样的，但是底层原理是不一样的。 2.C++访问二维数组是调用了两次operator[]运算符重载函数，第 一次调用，返回的是一个vector<int>对象的引用，第二次是由这 个返回值调用运算符重载函数的，返回二维数组里的数据。 3.C语言访问二维数组的方式其实就是一次解引用，因为二维数组其实在逻辑上就是一维数组，地址空间是连续的，所以只需要用空间的起始地址+偏移量再解引用即可。 

那么如何用C语言的方式动态开辟一个二维数组呢？

那么，使用动态开辟的二维数组，访问数据时又是怎么理解原理呢？

其实是通过两次解引用的方式访问数据的，第一次解引用访问的是一个指针，该指针指向一段数组空间，第二次也是通过(起始地址+偏移量)的方式解引用访问到数据的。