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编程环境：vs2013
所示代码：码源
文章目录
- 准备
- 前言
一、vector的介绍和使用
- 1.1vector的介绍
- 1.2vector的使用
- 1.2.1vector的使用
- 1.2.2vector增长问题
- 1.2.3vector的增删查改
二、迭代器失效问题（重点）
- 2.1增容导致失效
- 2.2指定位置元素的删除
三、vector的深度剖析和模拟实现
- 3.1实现原理（图解）
- 3.2vector的深度剖析
- 3.3模拟实现
- 结语
前言
本文将讲解vector的相关知识！！！
提示：以下是本篇文章正文内容
一、vector的介绍和使用 1.1vector的介绍
1.2vector的使用 1.2.1vector的使用
- vector是一个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。
| iterator的使用 | 接口函数说明 |
|---|---|
| begin +end（重点） | 获取第一个数据位置的iterator/const_iterator， 获取最后一个数据的下一个位置的iterator/const_iterato |
| rbegin + rend | 获取最后一个数据位置的reverse_iterator，获取第一个数据前一个位置的reverse_iterato |
vector<int> v;
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(3);
v.push_back(4);
//遍历
//下标
for (size_t i = 0; i < v.size(); i++)
{
v[i] += 1;
cout << v[i] << " ";
}
cout << endl;
//
vector<int>::iterator it = v.begin();
while (it != v.end())
{
*it -= 1;
cout << *it << " ";
++it;
}
cout << endl;
for (auto e : v)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
| 容量空间 | 接口说明 |
|---|---|
| size | 获取数据大小 |
| capacity | 获取容器大小 |
| clear | 清空数据 |
| resize | 改变vector容器size的大小 |
| reverse | 改变vector容器capacity的大小 |
| empty | 判断是否为空 |
| vector的增删查改 | 接口说明 |
|---|---|
| push_back | 尾插 |
| pop_back | 尾删 |
| find | 查找 |
| insert | 指定位置插入 |
| erase | 指定位置删除 |
二、迭代器失效问题（重点）
2.1增容导致失效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，而使用一块已经被释放的空间，造成的后果是程序崩溃(即如果继续使用已经失效的迭代器，程序可能会崩溃)
#include #include
v.erase(pos);
cout << *pos << endl; // 此处会导致非法访问
return 0;
}
三、vector的深度剖析和模拟实现 3.1实现原理（图解）
3.2vector的深度剖析拷贝构造函数和赋值的传统和现代写法详解！！！！
这里只需要浅拷贝。
//v2(v1)
//传统写法
/* vector(const vector& v)
{
_start = new T[v.capacity()];
_finish = _start + v.size();
_endofstorage = _start + v.capacity();
memcpy(_start.v._start, v.size() * sizeof(T));
}*/
//一个类模板的成员函数，又可以是一个函数模板
template<class InputIterator>
vector(InputIterator first, InputIterator last)
:_start(nullptr)
, _finish(nullptr)
, _endofstorage(nullptr)
{
while (first != last)
{
push_back(*first);
++first;
}
}
void swap(vector<T>& v)
{
std::swap(_start, v._start);
std::swap(_finish, v._finish);
std::swap(_endofstorage, v._endofstorage);
}
//v2(v1)
//现代写法
//vector(const vector& v)
vector(vector<T>& v)//推荐使用
:_start(nullptr)
, _finish(nullptr)
, _endofstorage(nullptr)
{
vector<T> tmp(v.begin(),v.end());
swap(tmp);
}
//v1 = v3
//现代写法
//vector& operator(vector v)
vector<T>& operator=(vector<T> v)//推荐使用
{
swap(v);
return *this;
}
#pragma once
#include& v)
{
_start = new T[v.capacity()];
_finish = _start + v.size();
_endofstorage = _start + v.capacity();
memcpy(_start.v._start, v.size() * sizeof(T));
}*/
//一个类模板的成员函数，又可以是一个函数模板
template<class InputIterator>
vector(InputIterator first, InputIterator last)
:_start(nullptr)
, _finish(nullptr)
, _endofstorage(nullptr)
{
while (first != last)
{
push_back(*first);
++first;
}
}
void swap(vector<T>& v)
{
std::swap(_start, v._start);
std::swap(_finish, v._finish);
std::swap(_endofstorage, v._endofstorage);
}
//v2(v1)
//现代写法
//vector(const vector& v)
vector(vector<T>& v)//推荐使用
:_start(nullptr)
, _finish(nullptr)
, _endofstorage(nullptr)
{
vector<T> tmp(v.begin(),v.end());
swap(tmp);
}
//v1 = v3
//现代写法
//vector& operator(vector v)
vector<T>& operator=(vector<T> v)//推荐使用
{
swap(v);
return *this;
}
iterator begin()
{
return _start;
}
iterator end()
{
return _finish;
}
T& operator[](size_t i)
{
assert(i < size());
return _start[i];
}
size_t size()
{
return _finish - _start;
}
size_t capacity()
{
return _endofstorage - _start;
}
void reserve(size_t n)
{
if (n > capacity())
{
size_t sz = size();
T* tmp = new T[n];
if (_start)
{
memcpy(tmp, _start, sizeof(T)*size());
delete[] _start;
}
_start = tmp;
_finish = _start + sz;
_endofstorage = _start + n;
}
}
void resize(size_t n, const T& val = T())
{
if (n < size())
{
_finish = _start + n;
}
else
{
if (n > capacity())
{
reserve(n);
}
while (_finish != _start + n)
{
*_finish = val;
++_finish;
}
}
}
iterator insert(iterator pos, const T& x)
{
assert(pos >= _start);
assert(pos <= _finish);
//满了就扩容
if (_finish == _endofstorage)
{
//扩容会导致pos失效，扩容需要更新一下pos
size_t len = pos - _start;
reserve(capacity() == 0 ? 4 : capacity() * 2);
pos = _start + len;
}
iterator end = _finish - 1;
while (end >= pos)
{
*(end + 1) = *end;
end--;
}
*pos = x;
++_finish;
return pos;
}
iterator erase(iterator pos)
{
assert(pos >= _start);
assert(pos < _finish);
iterator begin = pos + 1;
while (begin < _finish)
{
*(begin - 1) = *begin;
begin++;
}
--_finish;
return pos;
}
void push_back(const T& x)
{
if (_finish == _endofstorage)
{
//扩容
reserve(capacity() == 0 ? 4 : capacity() * 2);
}
*_finish = x;
++_finish;
}
void pop_back()
{
assert(_finish > _start);
--_finish;
}
private:
iterator _start;
iterator _finish;
iterator _endofstorage;
};
void test_vector1()
{
vector<int> v;
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(3);
v.push_back(4);
v.push_back(5);
v.push_back(6);
for (size_t i = 0; i < v.size(); i++)
{
std::cout << v[i] << " ";
}
std::cout << std::endl;
vector<int>::iterator it = v.begin();
while (it != v.end())
{
std::cout << *it << " ";
++it;
}
cout << endl;
}
void test_vector3()
{
vector<int> v1;
v1.push_back(1);
v1.push_back(2);
v1.push_back(3);
v1.push_back(4);
vector<int> v2(v1);
for (auto e : v2)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
vector<int> v3;
v3.push_back(10);
v3.push_back(20);
v3.push_back(30);
v1 = v3;
for (auto e : v1)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
}
void test_vector4()
{
vector<int> v1;
v1.push_back(1);
v1.push_back(2);
v1.push_back(3);
v1.push_back(4);
vector<int>::iterator it = find(v1.begin(), v1.end(), 2);
if (it != v1.end())
{
// 如果insert中发生了扩容，那么会导致it指向空间被释放
// it本质就是一个野指针，这种问题，我们就叫迭代器失效
v1.insert(it, 20);
}
for (auto e: v1)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
}
void test_vector5()
{
//三种场景去测试
//1 2 3 4 5 -> 正常
//1 2 3 4 ->崩溃
//1 2 4 5 ->没有删除完
vector<int> v1;
v1.push_back(1);
v1.push_back(2);
v1.push_back(3);
v1.push_back(4);
//要求删除v1所有的偶数
vector<int>::iterator it = v1.begin();
/* while (it != v1.end())
{
if(*it % 2 == 0)
{
v1.erase(it);
}
++it;
}
for (auto e : v1)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;*/
while (it != v1.end())
{
if(*it % 2 == 0)
{
v1.erase(it);
}
else
{
++it;
}
}
for (auto e : v1)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
}
}
结语
希望本篇文章能给各位带来帮助，如有不足还请指正！！！
码字不易，各位大大给个收藏点赞吧！！！
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