std::vector

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定义于头文件 <vector>
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 是封装动态数组的顺序容器。
2) std::pmr::vector 是使用多态分配器的模板别名。

元素相继存储,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。

(C++03 起)

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。额外内存可通过对 shrink_to_fit() 的调用返回给系统。 (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)可逆容器 (ReversibleContainer) 的要求。

模板参数

T - 元素的类型。
T 必须满足可复制赋值 (CopyAssignable) 可复制构造 (CopyConstructible) 的要求。 (C++11 前)
加诸元素的要求依赖于容器上进行的实际操作。泛言之,要求元素类型是完整类型并满足可擦除 (Erasable) 的要求,但许多成员函数附带了更严格的要求。 (C++11 起)
(C++17 前)
加诸元素的要求依赖于容器上进行的实际操作。泛言之,要求元素类型满足可擦除 (Erasable) 的要求,但许多成员函数附带了更严格的要求。若分配器满足分配器完整性要求,则容器(但非其成员)能以不完整元素类型实例化。 (C++17 起)

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_typeT 不同则行为未定义。

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
swapstd::swap end()
clearoperator=assign 始终
reserveshrink_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_backemplace_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
Allocator::reference (C++11 前)
value_type& (C++11 起)
const_reference
Allocator::const_reference (C++11 前)
const value_type& (C++11 起)
pointer
Allocator::pointer (C++11 前)
std::allocator_traits<Allocator>::pointer (C++11 起)
const_pointer
Allocator::const_pointer (C++11 前)
std::allocator_traits<Allocator>::const_pointer (C++11 起)
iterator 遗留随机访问迭代器 (LegacyRandomAccessIterator)
const_iterator 常随机访问迭代器
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)
返回指向内存中数组第一个元素的指针
(公开成员函数)
迭代器
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)
返回指向起始的逆向迭代器
(公开成员函数)
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)
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)
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