STL vector容器介绍

09-01 13:31   codeproject 51 责编:Nitron

1.简介

本文的目的是为了介绍std::vector以及如何恰当地使用它们的成员函数等操作。文中也会讨论条件函数和函数指针在迭代算法中的使用,比如在remove_if()和for_each()中的使用。通过阅读这篇文章读者应该能够有效地使用vector容器,从而不再使用C类型的动态数组。

2.Vector概述

vector是C++标准模板库中的一部分,它是一个多功能的,能够操作多种数据结构和算法的模板类和函数库。vector之所以被认为是一个容器,是因为它能够像容器一样存放各种类型的对象,简而言之,vector是一个能够存放任意类型的动态数组,同时还能够按照需求增加和压缩数据。

为了使用vector,首先必须include下列头文件:

#include <vector>

vector属于std命名域,因此需要通过命名限定,请看下面的代码:

using std::vector;
vector<int> vInts;

或者使用全名限定:

std::vector<int> vInts;

建议不要使用下面这种全局命名空间的方式:

using namespace std;

使用上面的方式可能在之后的开发过程中带来一些问题。

下面的表中列出了vector容器的成员函数及操作:

Vector成员函数

函数

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)

返回索引idx所指的数据,如果idx越界,抛出out_of_range

c.back()

返回容器中最后一个数据,不检查这个数据是否存在。

c.begin()

返回容器中第一个数据地址。

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()

指向容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()

返回第一个数据。

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()

返回一个逆向队列的第一个数据。

c.rend()

返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<Elem> c

vector <Elem> c1(c2)

vector <Elem> c(n)

vector <Elem> c(n, elem)

vector <Elem> c(beg,end)

c.~ vector <Elem>()

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

有多种方法创建vector容器,下面是几种常用的方法:

创建一个保存Widget类型对象的空vector:

vector<Widget> vWidgets;
//------
//|
//|- Since vector is a container, its member functions
//|- operate on iterators and the container itself so
//|- it can hold objects of any type.

创建一个保存500个Widget类型数据的vector:

vector<Widget> vWidgets(500);

创建一个保存500个Widget类型数据的vector,并且都初始化为0:

vector<Widget> vWidgets(500, Widget(0));

创建一个Widget类型vector的拷贝:

vector<Widget> vWidgetsFromAnother(vWidgets);

向vector添加一个数据

向vector添加数据的默认方法是push_back(),push_back()函数表示将数据添加到vector的尾部,并按需分配内存。下列代码表示向vector<Widget>中添加10个数据:

for(int i= 0;i<10; i++)
  vWidgets.push_back(Widget(i));

获取vector中元素的数量

很多时候我们没必要知道vector里面有多少数据,vector里面的数据是动态分配的,使用push_back()分配数据通常取决于一个用户文件或一个数据源。如果你想知道vector是否为空,你可以使用empty();如果你想获取vector中元素的数量,可以使用size()。比如你想获取一个vector v中存储的元素的数量,但不知道它是否为空,如果为空则设置数量为-1,可以使用下面的代码实现:

int nSize = v.empty() ? -1 : static_cast<int>(v.size());

读取vector中的元素

下面的两种方法可以读取vector中的元素:

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。但我们的首选是at(),因为at()会自动进行边界检查,如果访问超过了vector的范围,它将抛出一个异常。下面验证一下:

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();
}

在上面的代码中,我们使用reserver分配了10个存储int类型数据的空间,但是并没有初始化。你可以在这个代码中尝试不同条件,观察它的结果,你会发现无论何时使用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、读取数据,同样vector也提供了erase(),pop_back(),clear()等方法来删除数据,当你删除数据的时候,你应该知道是要删除尾部的数据,还是删除所有数据,还是个别的数据。在考虑删除等操作之前我们先要考虑一下在STL中的一些应用。

 

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