C++：vector容器大全

2025-10-15 11:22:09

1、vector数据存储结构：

vector的扩充机制：按照当前容器的一倍扩充；

vector分配一块连续的内存空间，每次扩充内存空间并不是在原有空间基础上进行叠加，而是重新申请一块更大的内存，并把现有容器中的元素逐个复制，然后销毁旧的内存。

【注】：此时，指向旧内存空间的迭代器已经失效，当操作容器时要及时更新迭代器。

vector数据结构，连续线性存储。

采用3个迭代器_First、_Last、_End指向分配线性空间的不容范围。

迭代器变量声明：

template<class _Ty, class _A= allocator< _Ty>>

class vector

{

...

protected:

iterator _First, _Last, _End;

};

其中，

_First:指向使用空间的头部，

_Last:指向使用空间大小(size)的尾部

_End:指向使用空间容量(capacity)的尾部

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2、1示例：

int data[6]={3,5,7,9,2,4};

vector<int>vdata(data, data+6);

vdata.push_back(6);

...

vector初始化时，内存空间大小为6，存放data的6个元素。

当插入第7个元素“6”时，vector利用自己的扩充机制重新申请空间，

数据存放结构如图所示：

分析：

当插入第7个元素，vector原有内存空间不足，于是申请大小为12的内存空间（自增一倍），并将前面已有数据复制到新空间的前部，然后插入第7个元素。

此时_Last迭代器指向最后一个有效元素，

而_End迭代器指向vector的最后有效空间位置。

利用vector的成员函数size可以获得当前vector的大小，此时为7；

利用capacity成员函数获取当前vector的容量，此时为12。

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3、vector构造函数原型：

template<typename T>

explicit vector();// 默认构造函数，vector对象为空

explicit vector(size_type n, const T& v = T()); // 创建有n个元素的vector对 //象

vector(const vector& x);

vector(const_iterator first, const_iterator last);

【注】：vector存放的所有对象都是经过初始化的。

如果没有指定存储对象的初始值，则对于内置类型将用0初始化；

对于类类型将调用其默认构造函数进行初始化；

【注】：如果无默认初始构造函数，则此时必须提供元素初始值。

示例：

vector<string> v1; // 创建空容器，其对象类型为string类

vector<string> v2(10); // 创建有10个具有初始值（即空串）的string类对象的容器

vector<string> v3(5, "hello"); // 创建有5个值为“hello”的string类对象的容器

vector<string> v4(v3.begin(), v3.end()); // v4是与v3相同的容器（完全复制）

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4、vector的成员函数：

bool empty() const; // 如果容器为空，返回true；否则返回false

size_typemax_size() const; // 返回容器能容纳的最大元素个数

size_type size() const; // 返回容器中元素个数

size_type capacity() const;// 容器能够存储的元素个数，

//有：capacity() >= size()

void reserve(size_type n); // 确保capacity() >= n

void resize(size_type n, T x = T());// 确保返回后，有：size() == n；如果之前 //size()<n，那么用元素x的值补全。

reference front();//返回容器中第一个元素的引用（容器必须非空）

reference back(); // 返回容器中最后一个元素的引用（容器必须非空）

reference operator[](size_typepos); // 返回下标为pos的元素的引用（下标 //从0开始；如果下标不正确，则属于未 //定义行为。

reference at(size_typepos); // 返回下标为pos的元素的引用；如果下标不正 //确，则抛出异常out_of_range

const_reference at(size_typepos) const;//返回下标为pos的元素

void push_back(const T& x); // 向容器末尾添加一个元素

void pop_back();// 弹出容器中最后一个元素（容器必须非空）

【注】：下面的插入和删除操作将发生元素的移动，故之前的迭代器可能失效。

iterator insert(iterator it, const T& x = T()); // 在插入点元素之前插入元素 //（或者说在插入点插入元素）

void insert(iterator it, size_type n, const T& x); //注意迭代器可能不再有效

void insert(iterator it, const_iterator first, const_iterator last);

iterator erase(iterator it); // 删除指定元素，并返回删除元素后一个元素的位 //置（如果无元素，返回end()）

iterator erase(iterator first, iterator last); //删除元素后，删除点之后的元素对 //应的迭代器不再有效。

void clear() const; // 清空容器，相当于调用erase( begin(), end())

void assign(size_type n, const T& x = T());// 赋值，用指定元素序列替换容器 //内所有元素

void assign(const_iterator first, const_iterator last);

const_iterator begin() const; // 迭代序列

iterator begin();

const_iterator end() const;

iterator end();

【注】：任何改变容器大小的操作都可能造成以前的迭代器失效。

const_reverse_iteratorrbegin() const;

reverse_iteratorrbegin();

const_reverse_iterator rend() const;

reverse_iterator rend();

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5、vector对象的比较：（非成员函数）

有六个比较运算符：

operator==、

operator!=、

operator<、

operator<=、

operator>、

operator>=。

其中，

operator==和operator!=：如果vector对象拥有相同的元素个数，并且对应位置的元素全部相等，则两个vector对象相等；否则不等。

operator<、operator<=、operator>、operator>=：采用字典排序策略比较。

6、vector常见操作：

①vector头文件：

#include <vector>;

using namespace std;//命名空间不可少

②创建vector对象：

vector<int>vec;//声明int一维数组

vector<CvPoint2D32f> Vec32;

vector<CvPoint3D64f> Vec3D;

vector<vector<CvPoint3D64f>>mVecPoint;//容器的容器， //二维数组

③尾部插入数字：

vec.push_back(a);

Vec32.push_back(cvPoint2D32f(x,y));

Vec3D.push_back(cvPoint3D64f(x,y,z));

mVecPoint.push_back(Vec3D);

④使用下标遍历vector容器：下标从0开始；

FILE *fp=fopen(“2d.txt”,”wt”);

for(inti=0;i<Vec32.size();i++)

{

fsprintf(fp,”%f %f\n”,Vec32[i].x,Vec32[i].y);

}

fclose(fp);

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

【注】：遍历容器的容器，遍历二维数组：

for (int i=0;i<mVecPoint.size();i++)//先遍历大容器

{

for(int j=0;j<mVecPoint [i].size();j++)//再遍历小容器

{

cout<<mVecPoint[i][j].x<<mVecPoint[i][j].y<<mVecPoint[i][j].z<<endl;

}

定义一个二维的动态数组：

vector< vector<int>> Array( 10, vector<int>(0) );

for( j = 0; j < 10; j++ )

{

for ( i = 0; i< 9; i++ )

{

Array[ j ].push_back( i );

}

for( j = 0; j < 10; j++ )

{

for(i = 0; i< Array[ j ].size(); i++ )

{

cout<< Array[ j ][ i ] << " ";

}

cout<<endl;

}

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

⑤使用迭代器访问元素：

vector<int>::iterator it;

for(it=vec.begin();it!=vec.end();it++)

cout<<*it<<endl;

⑥插入元素：

vec.insert(vec.begin()+i,a);//在第i+1个元素前面插入a,a就变成第i+1个元素了

⑦删除元素：

vec.erase(vec.begin()+2);删除第三个元素

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