@[TOC](C++: vector (1))
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本文思维导图

一、vector的基本使用

1. 成员函数

1.1 成员函数 (Member functions)

函数名	功能说明 (中文)
(constructor)	构造 vector（公有成员函数）
(destructor)	vector 析构函数（公有成员函数）
operator=	赋值内容（公有成员函数）

---

1.2 迭代器 (Iterators)

函数名	功能说明 (中文)
begin	返回指向起始位置的迭代器（公有成员函数）
end	返回指向末尾位置的迭代器（公有成员函数）
rbegin	返回指向反向起始位置的反向迭代器（公有成员函数）
rend	返回指向反向末尾位置的反向迭代器（公有成员函数）
cbegin	返回指向起始位置的 const 迭代器（公有成员函数）
cend	返回指向末尾位置的 const 迭代器（公有成员函数）
crbegin	返回指向反向起始位置的 const 反向迭代器（公有成员函数）
crend	返回指向反向末尾位置的 const 反向迭代器（公有成员函数）

---

1.3 容量 (Capacity)

函数名	功能说明 (中文)
size	返回元素个数（公有成员函数）
max_size	返回可容纳的最大元素个数（公有成员函数）
resize	改变容器大小（公有成员函数）
capacity	返回当前已分配的存储容量大小（公有成员函数）
empty	测试 vector 是否为空（公有成员函数）
reserve	请求改变容器的容量（公有成员函数）
shrink_to_fit	收缩至合适大小（公有成员函数）

---

以上是 C++ 标准库中 std::vector 容器的成员函数、迭代器、容量相关接口说明，属于 C++ 编程知识里 STL（标准模板库）的内容，以下是关键信息梳理：
成员函数：
负责 vector 对象的创建、销毁、赋值：

• 构造函数：创建 vector 对象
• 析构函数：销毁对象，释放内存资源
• operator=：赋值运算符，实现容器间内容拷贝

迭代器：
用于遍历 vector 元素的工具，分两类：

• 正向迭代器：begin（起始）、end（结束）
• 反向迭代器：rbegin（反向起始）、rend（反向结束）
• const 迭代器（cbegin/cend/crbegin/crend）：只读遍历，禁止修改元素

容量：
管理 vector 内存大小与元素数量：

• size：获取当前元素个数
• max_size：理论最大可存储元素数
• resize：调整容器内元素个数
• capacity：已分配内存可容纳元素总数
• empty：判断容器是否为空
• reserve：预分配内存，优化扩容效率
• shrink_to_fit：收缩内存至实际元素占用大小

---

2.常用方法

2.1 元素访问 (Element access)

函数名	功能说明 (中文)
operator[]	访问元素（公有成员函数）
at	访问元素（公有成员函数，带越界检查）
front	访问第一个元素（公有成员函数）
back	访问最后一个元素（公有成员函数）
data	访问底层数据指针（公有成员函数）

---

2.2 修改器 (Modifiers)

函数名	功能说明 (中文)
assign	赋值 vector 内容（公有成员函数）
push_back	在末尾添加元素（公有成员函数）
pop_back	删除末尾元素（公有成员函数）
insert	插入元素（公有成员函数）
erase	擦除元素（公有成员函数）
swap	交换内容（公有成员函数）
clear	清空内容（公有成员函数）
emplace	构造并插入元素（公有成员函数）
emplace_back	在末尾构造并插入元素（公有成员函数）

---

2.3 分配器 (Allocator)

函数名	功能说明 (中文)
get_allocator	获取分配器（公有成员函数）

---

2.4 非成员函数重载 (Non-member function overloads)

函数名	功能说明 (中文)
relational operators	vector 的关系运算符（函数模板）
swap	交换两个 vector 的内容（函数模板）

---

以上是是 C++ 标准库中 std::vector 容器的部分成员函数及相关操作说明，涵盖以下类别：

• 元素访问（Element access）：
  • operator[]：通过下标访问元素，不做越界检查 。
  • at：通过下标访问元素，会做越界检查，越界抛 out_of_range 异常 。
  • front：访问第一个元素 。
  • back：访问最后一个元素 。
  • data（C++11 及以上 ）：返回指向容器数据起始位置的指针，用于直接操作底层数据 。
• 修改操作（Modifiers）：
  • assign：重新赋值容器内容，可替换现有元素 。
  • push_back：在容器末尾添加元素 。
  • pop_back：删除容器末尾元素 。
  • insert：在指定位置插入元素 。
  • erase：删除指定位置元素 。
  • swap：交换两个 vector 的内容 。
  • clear：清空容器元素 。
  • emplace（C++11 及以上 ）：在指定位置直接构造并插入元素，减少拷贝/移动开销 。
  • emplace_back（C++11 及以上 ）：在末尾直接构造并插入元素 。
• 分配器（Allocator）：get_allocator：获取容器使用的分配器，用于内存管理相关操作 。
• 非成员函数重载（Non - member function overloads）：
  • relational operators：vector 的关系运算符重载（如 ==、< 等 ），用于比较两个 vector 。
  • swap：非成员函数版 swap，交换两个 vector 内容，可通过 ADL（参数依赖查找 ）调用 。

以上这些是 std::vector 常用的操作接口，用于元素访问、增删改、内存与内容管理等场景 。

3. 示例代码如下

#include<iostream>
#include<string>
#include<vector>
using namespace std;

void test01()
{
    vector<int> v1;
    v1.push_back(1);
    v1.push_back(2);
    v1.push_back(3);
    v1.push_back(4);
    vector<int>::iterator it = v1.begin();
    while (it < v1.end())
    {
        cout << *it << endl;
        it++;
    }
    cout << endl;
    vector<int> v2(4, 2);
    for (auto e : v2)
    {
        cout << e << " ";
    }
    cout << endl;
    vector<int> v3(v1.begin(), v1.end());
    for (int i = 0; i < v3.size(); i++)
    {
        cout << v3[i] << " ";
    }
    cout << endl;
}

void test02()
{
    vector<int> v;
    size_t old = v.capacity();
    for (int i = 0; i < 110; i++)
    {
        v.push_back(i);
        if (old != v.capacity())
        {
            cout << v.capacity() << endl;
            old = v.capacity();
        }
    }
    cout << endl;
    vector<int> v1 = { 1,2,3,4,5,6,7,8 };
    v1.insert(v1.begin(), 100);
    v1.insert(v1.begin() + 2, 66);
    auto pos = std::find(v1.begin(), v1.end(), 5);
    if (pos < v1.end())
    {
        v1.insert(pos, 77);
    }
    for (auto e : v1)
    {
        cout << e << " ";
    }
    cout << endl;
    v1.erase(v1.begin() + 5);
    v1.erase(v1.begin() + 3, v1.end());
    for (auto e : v1)
    {
        cout << e << " ";
    }
    cout << endl;
}

int main()
{
    test01();
    test02();
    return 0;
}

4.结果展示

（注：不同编译器运行结果可能存在差异）

二.emplace_back与遍历（补充）

emplace_back 是 C++ 容器（如 vector）的函数，用于直接在容器尾部构造对象，避免额外的拷贝或移动操作。相比 push_back（需先构造对象再添加到容器），它更高效，尤其适用于构造复杂对象或性能敏感场景。在多数情况下，emplace_back与push_back差别不大。
请看以下代码：

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;
void test01()
{
	struct A
	{
		A(int a1 = 1, int a2 = 1) : _a1(a1), _a2(a2)
		{

		}
		int _a1;
		int _a2;
	};
	A aa1(0,0);
	vector<A> v;
	v.push_back(aa1);
	v.push_back(A(2, 2));
	v.push_back({ 3,2 });

	v.emplace_back(aa1);
	v.emplace_back(A(2,2));
	//传构造参数效率较高
	v.emplace_back(3, 2);

	vector<A>::iterator it = v.begin();
	while (it < v.end())
	{
		cout << it->_a1 << " " << it->_a2;
		it++;
	}
	cout << endl;
	for (auto& e : v)
	{
		cout << e._a1 << " " << e._a2;
	}
	cout << endl;
	//C++17标准 结构化绑定
	auto& [x, y] = aa1;
	for (auto& [x,y] : v)
	{
		cout << x<< " " << y;
	}
}
int main()
{
	test01();
	return 0;
}

运行结果如下：