C++---vector剖析与模拟实现

vector是定义于命名空间namespace std内的模板，头文件为#include< vector >

vector介绍

vector表示可变大小的序列器
vector采用连续的空间来存储数据，所以可以用下标来访问，其空间大小可以动态变化，所以类似于动态数组，因为支持随机访问，所以导致其效率低。
vector使用动态分配数组来存储元素，每当容器满了，再插入需要进行扩容时，其会分配一个新数组，将全部元素转移过去，再进行插入操作。

vector接口整理

构造函数

函数声明	接口说明
vector()	无参构造函数
vector(size_type n,const T& val = T()	构造并初始化n个val
vector(Inputlterator first,Inputlterator last)	用迭代器进行构造
vector(const vector& v)	拷贝构造函数

 vector<int> first(4, 10); //构造4个10vector<int> second(first); //拷贝构造函数int m[] = { 1,2,3,4,5 };vector<int> third(m, m + sizeof(m) / sizeof(m[0]));//使用迭代器初始化for (auto it : first){cout << it<<" ";}for (auto it : second){cout << it << " ";}for (auto it : third){cout << it << " ";}

vector迭代器
[begin,end)

iterator	接口说明
begin()	获取数据的第一个位置
end()	获取数据最后一个元素的下一个位置
rbegin()/rend()	反向遍历

增删改查

增删改查	接口说明
push_back()	尾插
pop_back()	尾删
_Pop_back_n(size_t n)	尾删n个元素
find	查找
insert()	在pos位置前面插入
erase()	删除pos位置上的元素
clear()	清空容器
swap()	交换数据空间
operator[ ]	下标访问

push_back()与insert()的区别

push_back()将元素插到vector对象的末尾，insert()将元素插到vector对象的任意位置。
pop_back()尾删操作、erase()可以删除迭代器指定的元素，也可以删除一段区间、clear()删除vector对象的所有元素，类似于erase(begin(),end())

capacity操作

size()	返回有效元素个数
capacity()	返回容器所能容纳的元素数
reserve()	预设容器容量
resize()	修改容器大小
empty()	判空，if==nullptr 返回真

 int a[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9 };vector<int> v(a, a + sizeof(a) / sizeof(a[0]));//findauto pos = find(v.begin(), v.end(), 3);//insertv.insert(pos, 10);auto it = v.begin();while (it != v.end()){cout << *it << " ";it++;}//operator[] 范围forint a[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9 };vector<int> v(a, a + sizeof(a) / sizeof(a[0]));v[0] = 10;for (auto e : v){cout << e <<" ";}

迭代器失效

 //场景1 ---------因位置删除int a[] = { 1,2,3,4 };vector<int> v(a, a + sizeof(a) / sizeof(a[0]));auto pos = find(v.begin(),v.end(),3);//因为erase将pos位置的值删除v.erase(pos);//导致迭代器失效cout << *pos << endl;

 //场景2 ---------因底层扩容int a[] = { 1,2,3,4 };vector<int> v(a, a + sizeof(a) / sizeof(a[0]));auto pos = find(v.begin(),v.end(),3);cout << v.capacity() << endl;//insert插入操作，导致底层扩容，但是pos依然指向扩容之前的位置，//但是已经被释放了，导致访问出错v.insert(pos, 5);v.insert(pos, 6);v.insert(pos, 7);

失效场景

所有可能导致底层空间改变的操作 push_back, resize, reaserve
erase(it) 删除某个位置

解决办法：
重新给迭代器赋值

vector底层模拟实现

namespace bai
{template<class T>class vector{public:typedef T* iterator;typedef const T* const_iterator;iterator begin()return _first;iterator end()return _end;const_iterator cbegin()return _first;const_iterator cend()return _end;vector():_first(nullptr), _end(nullptr), _endOfcapacity(nullptr){}vector(int n, const T& val = T()):_first(nullptr),_end(nullptr),_endOfcapacity(nullptr){reserve(n);while (n--){push_back(val);}}template<class T>vector(InputIterator start, InputIterator finish){reverse(finish - start);while (start != finish){push_back(*start);++start;}}vector(const vector<T>& v):_first(nullptr),_end(nullptr),_endOfcapacity(nullptr){reverse(v.capacity());iterator it = begin();const_iterator vit = cbegin();while (vit != cend()){*it++ = *vit++;}_end = _first + v.size();_endOfcapacity = _first + v.capacity();}vector& operator(const vector& v){Swap(v);return *this;}~vector(){delete[] _first;_first = _end = _endOfcapacity = nullptr;}void Swap(vector<T>& v){swap(_first, v._first);swap(_end, v, _end);swap(_endOfcapacity, v._endOfcapacity);}private:iterator _first; //指向数据块开头iterator _end;    //指向数据块结尾iterator _endOfcapacity;  //指向容量的尾部};
}

vector：如何创建一个二维数组：

vector<vector<int>> res;res.resize(3); //创建3行for (auto& e : res)  //注意e.resize(4, 1);//给每行申请4个空间，默认初始化值为1

注意：当用vector创建二维数组时，给行申请空间时，最好写成引用，如果不写成引用，导致给行申请空间失败。

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