std::vector
定义于头文件 <vector>
|
||
template< class T, |
(1) | |
namespace pmr { template <class T> |
(2) | (C++17 起) |
std::vector
是封装动态数组的顺序容器。连续存储元素,这意味着不仅可通过迭代器,还能用指向元素的常规指针访问元素。这意味着指向 vector
元素的指针能传递给任何期待指向数组元素的指针的函数。
vector 的存储是自动管理的,按需扩张收缩。 vector
通常占用多于静态数组的空间,因为要分配更多内存以管理将来的增长。 vector
所用的方式不在每次插入元素时,而只在额外内存耗尽时重分配。分配的内存总量可用 capacity() 函数查询。可通过调用 shrink_to_fit() 返回多出的内存给系统。 (C++11 起)
重分配通常是性能上有开销的操作。若元素数量已知,则 reserve() 函数可用于消除重分配。
vector
上的常见操作复杂度(效率)如下:
- 随机访问——常数 𝓞(1)
- 在末尾插入或移除元素——均摊常数 𝓞(1)
- 插入或移除元素——与到 vector 结尾的距离成线性 𝓞(n)
std::vector
(对于 bool
以外的 T
)满足容器 (Container) 、知分配器容器 (AllocatorAwareContainer) 、序列容器 (SequenceContainer) 、连续容器 (ContiguousContainer) (C++17 起)及可逆容器 (ReversibleContainer) 的要求。
然而 |
(C++20 起) |
模板形参
T | - | 元素的类型。
| ||||||
Allocator | - | 用于获取/释放内存及构造/析构内存中元素的分配器。类型必须满足分配器 (Allocator) 的要求。若 Allocator::value_type 与 T 不同则行为未定义 (C++20 前)程序非良构 (C++20 起)。 |
特化
标准库提供 std::vector
对类型 bool 的特化,它可能为空间效率优化。
节省空间的动态 bitset (类模板特化) |
迭代器非法化
操作 | 非法化 |
---|---|
所有只读操作 | 决不 |
swap 、 std::swap | end() |
clear 、 operator= 、 assign | 始终 |
reserve 、 shrink_to_fit | 若 vector 更改容量,则为其全部。否则为无。 |
erase | 被擦除元素及之后的所有元素(包括 end() )。 |
push_back 、 emplace_back | 若 vector 更改容量,则为其全部。否则仅 end() 。 |
insert, emplace | 若 vector 更改容量,则为其全部。否则仅为在或于插入点后者(包括 end() )。 |
resize | 若 vector 更改容量,则为其全部。否则仅 end() 与被擦除元素。 |
pop_back | 被擦除元素及 end() 。 |
成员类型
成员类型 | 定义 | ||||
value_type
|
T | ||||
allocator_type
|
Allocator | ||||
size_type
|
无符号整数类型(通常是 std::size_t ) | ||||
difference_type
|
有符号整数类型(通常是 std::ptrdiff_t ) | ||||
reference
|
value_type& | ||||
const_reference
|
const value_type& | ||||
pointer
|
| ||||
const_pointer
|
| ||||
iterator
|
| ||||
const_iterator
|
| ||||
reverse_iterator
|
std::reverse_iterator<iterator> | ||||
const_reverse_iterator
|
std::reverse_iterator<const_iterator> |
成员函数
构造 vector (公开成员函数) | |
析构 vector (公开成员函数) | |
赋值给容器 (公开成员函数) | |
将值赋给容器 (公开成员函数) | |
返回相关的分配器 (公开成员函数) | |
元素访问 | |
访问指定的元素,同时进行越界检查 (公开成员函数) | |
访问指定的元素 (公开成员函数) | |
访问第一个元素 (公开成员函数) | |
访问最后一个元素 (公开成员函数) | |
直接访问底层数组 (公开成员函数) | |
迭代器 | |
(C++11) |
返回指向起始的迭代器 (公开成员函数) |
(C++11) |
返回指向末尾的迭代器 (公开成员函数) |
(C++11) |
返回指向起始的逆向迭代器 (公开成员函数) |
(C++11) |
返回指向末尾的逆向迭代器 (公开成员函数) |
容量 | |
检查容器是否为空 (公开成员函数) | |
返回容纳的元素数 (公开成员函数) | |
返回可容纳的最大元素数 (公开成员函数) | |
预留存储空间 (公开成员函数) | |
返回当前存储空间能够容纳的元素数 (公开成员函数) | |
(C++11) |
通过释放未使用的内存减少内存的使用 (公开成员函数) |
修改器 | |
清除内容 (公开成员函数) | |
插入元素 (公开成员函数) | |
(C++11) |
原位构造元素 (公开成员函数) |
擦除元素 (公开成员函数) | |
将元素添加到容器末尾 (公开成员函数) | |
(C++11) |
在容器末尾就地构造元素 (公开成员函数) |
移除末元素 (公开成员函数) | |
改变容器中可存储元素的个数 (公开成员函数) | |
交换内容 (公开成员函数) |
非成员函数
(C++20 中移除)(C++20 中移除)(C++20 中移除)(C++20 中移除)(C++20 中移除)(C++20) |
按照字典顺序比较 vector 中的值 (函数模板) |
特化 std::swap 算法 (函数模板) | |
擦除所有满足特定判别标准的元素 (函数模板) |
推导指引(C++17 起)
示例
#include <iostream> #include <vector> int main() { // 创建含有整数的 vector std::vector<int> v = {7, 5, 16, 8}; // 添加二个整数到 vector v.push_back(25); v.push_back(13); // 迭代并打印 vector 的值 for(int n : v) { std::cout << n << '\n'; } }
输出:
7 5 16 8 25 13
缺陷报告
下列更改行为的缺陷报告追溯地应用于以前出版的 C++ 标准。
DR | 应用于 | 出版时的行为 | 正确行为 |
---|---|---|---|
LWG 69 | C++98 | 未要求 vector 的元素存储的连续性
|
已要求 |
LWG 464 | C++98 | 访问空的 vector 的底层存储导致未定义行为
|
提供 data 函数
|