std::vector - cppreference.com
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| 在标头 |
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template< class T, class Allocator = std::allocator<T> > class vector; |
(1) | |
namespace pmr { template< class T > using vector = std::vector<T, std::pmr::polymorphic_allocator<T>>; } |
(2) | (C++17 起) |
1) std::vector 是封装动态数组的序列容器。
2) std::pmr::vector 是使用多态分配器的模板别名。
元素被连续存储,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进行重分配。分配的内存总量可用 capacity() 函数查询。可以通过调用 shrink_to_fit()[1]返回多余的内存给系统。
重分配通常是性能上有开销的操作。如果元素数量已知,那么 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。
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然而,定义一个 |
(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) 。如果 Allocator::value_type 与 T 不同,那么行为未定义(C++20 前)程序非良构(C++20 起)。[编辑]
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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。
迭代器失效
| 操作 | 失效 |
|---|---|
| 所有只读操作 | 决不 |
| swap、std::swap | end() |
| clear、operator=、assign | 始终 |
| reserve、shrink_to_fit | vector 更改容量时全部失效。否则不失效。 |
| erase | 被擦除元素及之后的所有元素(包括 end())。 |
| push_back、emplace_back | vector 更改容量时全部失效。否则只有 end()。 |
| insert、emplace | vector 更改容量时全部失效。否则只有在或于插入点后者(包括 end())。 |
| resize | vector 更改容量时全部失效。否则只有 end() 与被擦除元素。 |
| pop_back | 被擦除元素和 end()。 |
成员类型
| 成员类型 | 定义 | ||||
value_type
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T[编辑]
| ||||
allocator_type
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Allocator [编辑]
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size_type
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无符号整数类型(通常是 std::size_t)[编辑] | ||||
difference_type
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有符号整数类型(通常是 std::ptrdiff_t)[编辑] | ||||
reference
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value_type&[编辑]
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const_reference
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const value_type&[编辑]
| ||||
pointer
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| ||||
const_pointer
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| ||||
iterator
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[编辑] | ||||
const_iterator
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[编辑] | ||||
reverse_iterator
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std::reverse_iterator<iterator>[编辑]
| ||||
const_reverse_iterator
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std::reverse_iterator<const_iterator>[编辑]
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成员函数
构造 vector (公开成员函数) [编辑] | |
析构 vector (公开成员函数) [编辑] | |
| 将值赋给容器 (公开成员函数) [编辑] | |
| 将值赋给容器 (公开成员函数) [编辑] | |
(C++23) |
将范围的值赋给容器 (公开成员函数) [编辑] |
| 返回关联的分配器 (公开成员函数) [编辑] | |
元素访问 | |
| 带越界检查访问指定的元素 (公开成员函数) [编辑] | |
| 访问指定的元素 (公开成员函数) [编辑] | |
| 访问第一个元素 (公开成员函数) [编辑] | |
| 访问最后一个元素 (公开成员函数) [编辑] | |
| 直接访问底层连续存储 (公开成员函数) [编辑] | |
迭代器 | |
(C++11) |
返回指向起始的迭代器 (公开成员函数) [编辑] |
(C++11) |
返回指向末尾的迭代器 (公开成员函数) [编辑] |
(C++11) |
返回指向起始的逆向迭代器 (公开成员函数) [编辑] |
(C++11) |
返回指向末尾的逆向迭代器 (公开成员函数) [编辑] |
容量 | |
| 检查容器是否为空 (公开成员函数) [编辑] | |
| 返回元素数 (公开成员函数) [编辑] | |
| 返回可容纳的最大元素数 (公开成员函数) [编辑] | |
| 预留存储空间 (公开成员函数) [编辑] | |
| 返回当前存储空间能够容纳的元素数 (公开成员函数) [编辑] | |
(DR*) |
通过释放未使用的内存减少内存的使用 (公开成员函数) [编辑] |
修改器 | |
| 清除内容 (公开成员函数) [编辑] | |
| 插入元素 (公开成员函数) [编辑] | |
(C++23) |
插入元素范围 (公开成员函数) [编辑] |
(C++11) |
原位构造元素 (公开成员函数) [编辑] |
| 擦除元素 (公开成员函数) [编辑] | |
| 将元素添加到容器末尾 (公开成员函数) [编辑] | |
(C++11) |
在容器末尾原位构造元素 (公开成员函数) [编辑] |
(C++23) |
添加元素的范围到末尾 (公开成员函数) [编辑] |
| 移除末元素 (公开成员函数) [编辑] | |
| 改变存储元素的个数 (公开成员函数) [编辑] | |
| 交换内容 (公开成员函数) [编辑] | |
非成员函数
注解
| 功能特性测试宏 | 值 | 标准 | 功能特性 |
|---|---|---|---|
__cpp_lib_incomplete_container_elements |
201505L |
(C++17) | 最小不完整类型支持 |
__cpp_lib_containers_ranges |
202202L |
(C++23) | 容器的范围构造和插入 |
示例
#include <iostream> #include <vector> int main() { // 创建含有整数的 vector std::vector<int> v = {8, 4, 5, 9}; // 将两个整数添加到 vector v.push_back(6); v.push_back(9); // 覆写位置 2 的元素 v[2] = -1; // 打印 vector 的值 for (int n : v) std::cout << n << ' '; std::cout << '\n'; }
输出:
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。
| 缺陷报告 | 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 230 | C++98 | T 不需要满足可复制构造 (CopyConstructible) (因此不保证能构造 T 类型的元素)
|
T 也需要满足可复制构造 (CopyConstructible) |
| LWG 464 | C++98 | 访问空的 vector 的底层存储导致未定义行为
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提供 data 函数
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