vector的学习

（一）vector的接口了解（1）简单了解（2）查文档（3）常用插入、删除接口（4）reserve与resize（5）operator[]

（二）vector常用接口的实现（1）stl30、vector源码（部分）(2)实现（3）迭代器失效

（三）了解

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。

<code>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。

<code>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。

<code>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

<code>#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