作者：良知犹存

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前言

今天继续肝 C++，一入 C++深似海。越学越有意思。今天给大家带来一篇 c++vector 的介绍，难以置信这篇文章写了我三天，不过总算整理完毕，现在分享给大家。

模板类 vector 和 array 是数组的替代品。模板类 vector 类似于 string 类，也是一种动态数组。 在 c++ 中，vector 是一个十分有用的容器。它能够像容器一样存放各种类型的对象，简单地说，vector 是一个能够存放任意类型的动态数组，能够增加和压缩数据。

在 C++ primer plus 这本书中关于 vector 不是进行一次性介绍的，而是分别在不同板块使用 vctor 而去介绍的，今天我就融合起来介绍一些 vector 的使用。

vector 做一个模板类

C++语言既有类模板，也有函数模板，其中 vector 是一个类模板。只有对 C++有一定深入的理解才能写出模板。

模板本身不是类或是函数，相反可以将模板看作编译器生成类或函数编写的一份说明。编译器根据模板创建类或函数的过程叫做实例化，当使用模板时，需要指出编译器应把类或者函数实例化成何种类型。

对于类模板来说，我们通过提供一些额外的信息，来指定模板到底实例化成什么样的类，需要提供哪些信息由模板决定。而提供信息的方式如下所示，即在模板名字后面跟一对尖括号，在括号上面放上信息。

以 vector 为例子：

vector<int> ivec; //ivec保存int类型的对象

vector<Sales_item> Sales_vec;//保存Sales_item类型的对象

vector<vector<string>> file; //一个二维数组，该元素的vector对象

上面的例子中，编译器根据模板 vector 生成了三种不同的类型：vector<int>，vector<Sales_item>和 vector<vector<string>>。

vector 是模板而非类型，由 vector 生成的类型必须包含 vector 中的元素类型，例如 vector<int>，int 就是 vector 元素的类型。

vector 能容纳大部分类型的对象作为参数，但是因为引用不是对象，所以不存在包含引用的 vector。

vector<int &> int； //是错误的

定义和初始化 vector 类型

vector<T> v1;  //v1是一个空vector，它潜在的元素是T类型的，执行默认初始化

vector<T> v2(v1); //v2中包含有v1所有元素的副本

vector<T> v2 = v1;//等价于v2(v1)，v2中包含有v1所有元素的副本

vector<T> v3(n,val);//v3包含了n个重复的元素，每个元素的初始值都是val

vector<T>  v4(n); //v4包含了n个重复执行了值初始化的对象

vector<T>  v5{a,b,c...};//v5包含了初始值个数的元素，每个元素被赋予相应的初始值

vector<T>  v5={a,b,c...};//等价于 v5{a,b,c...};

看到第一个初始化例子，初始化了一个空 vector，看上去空 vector 好像没什么用处。但是别忘了，vector 是一个数组，在程序运行中，我们是可以很高效的往 vector 对象中添加元素。事实上，vector 最常用方式就是先定义一个空 vector，然后当运行时获取到元素，再逐一添加。

当然也可以在定义 vector 对象时指定元素的初始值。例如，允许一个 vector 对象的元素拷贝给另一个 vector 对象。此时，新 vector 对象的元素就是原 vector 对象对应的副本。注意两个 vector 对象的类型必须相同。

vector<int> ivec; //初始状态为空

vector<int> ivec2(ivec); //把ivec的值拷贝给ivec2

vector<int> ivec3 = ivec; //把ivec的元素拷贝给ivec3

vector<string> svec(ivec2); //错误：svec的元素时string对象，不是int

列表初始化 vector 对象

列表初始化即使用花括号括起来的 0 个或多个初始元素值被赋给 vector 对象：

vector<string> article   = {"a","an","the"}；

vector<string> article1 = ("a","an","the")；//错误 不能放置于圆括号内

创建指定数量的元素:

还可以用 vector 对象容纳的元素数量和所有元素的统一初始值来初始化 vector 对象：

vector<int> ivec(10,-1); //10个int类型的元素，每个都被初始化为-1

vector<string> svec(10,"hi!");//10个sting类型的元素，每个都被初始化为"hi!"

vector 迭代器功能

要访问顺序容器和关联容器中的元素，需要通过“迭代器（iterator）”进行。迭代器是一个变量，相当于容器和操纵容器的算法之间的中介。迭代器可以指向容器中的某个元素，通过迭代器就可以读写它指向的元素。从这一点上看，迭代器和指针类似。

不过和指针不一样的是，获取迭代器不是使用取地址符，有迭代器的类型同时返回迭代器的成员。比如，这些类型都拥有名为 begin 和 end 的成员，其中 begin 负责返回指向第一个元素的迭代器，

auto b = v.begin(), c = v.end(); //b表示v的第一个元素 c表示v尾元素的下一个位置

end 成员则负责返回指向容器"尾元素的下一个位置"的迭代器。这样的迭代器

指示的是容器的一个不存在的"尾后"元素。

*iter //返回迭代器iter所指元素的应用

iter->mem  //解应用iter并获取该元素名为mem的成员，等价于(*iter).mem

++iter    //令iter指向容器中的下一个元素

--iter    //令iter指向容器的上一个元素

举例子：依次输出 text 的每一行直至遇到第一个空白行为止

for(auto it =  text.cbegin(); it != text.cend()&& !it->empty();++it)

    count << *it <<endl

注：cbegin()和 cend()是 C++11 新增的，它们返回一个 const 的迭代器，不能用于修改元素。

vector 当作容器

一个容器就是一些特定类型对象的集合。顺序容器类型有 vector（可变大小数组，支持快速随机访问，在尾部之外的位置插入或删除元素可能很慢）、deque（双端队列，支持快速随机访问，在头尾插入/删除元素很快）、list（双向列表，只支持双向顺序访问，在 list 中任何位置进行插入/删除操作速度都很快）、forward_list（单向列表，只支持单向顺序访问，在列表中任何位置进行插入/删除操作速度都很快）、array（固定大小数组，支持快速随机访问，不能添加或删除元素）、string（与 vector 类似的容器，但专门用于保存字符，随机访问快，在尾部插入/删除速度快）。

向 vector 对象中添加元素

对 vector 对象来说，直接初始化的方式适用于三种情况：初始值已知且数量较少、初始值是另一个 vector 对象的副本、所有元素的初始值都一样。然后更常见的情况是：创建一个 vector 对象时并不清楚实际所许需要的元素个数，元素的值也无法确定。还有些时候即使元素的初值已知，但如果这些值的总量较大且各不相同，那么在创建 vector 对象的时候执行初始化操作也会显得过于繁琐。

举个例子：如果想创建一个 vector 对象令其包含从 0 到 9 共 10 个元素，使用列表初始化的方法很容易做到这一点；但如果 vector 对象所包含的元素是从 0 到 99 或者 0 到 999 呢？这时候通过列表初始化把所有元素都一一罗列出来就不太合适了。对于此例来说，更好的处理方法是先创建一个空的 vector，然后在运行时再利用 vector 的成员函数 push_back 向其中添加元素。push_back 负责把一个值当成 vector 对象的尾元素"压到（push）"vector 对象的"尾端（back）"，例如：

string word;vector<string> text;//空vector对象while(cin>>word)//cin>>word  是对word 进行赋值{    text.push_back(word);//把word添加到text后面 }

在这上面有进一步优化的空间就是使用 emplace_back(顺序容器(如 vector、deque、list)新标准引入了三个新成员：emplace_front、emplace 和 emplace_back，这些操作构造而不是拷贝元素。这些操作分别对应 push_front、insert 和 push_back，允许我们将元素放置在容器头部、一个指定位置之前或容器尾部。)

在容器尾部添加一个元素，这个元素原地构造，不需要触发拷贝构造和转移构造。而且调用形式更加简洁，直接根据参数初始化临时对象的成员。

当调用 push 或 insert 成员函数时，我们将元素类型的对象传递给它们，这些对象被拷贝到容器中。而当我们调用一个 emplace 成员函数时，则是将参数传递给元素类型的构造函数。emplace 成员使用这些参数在容器管理的内存空间中直接构造元素。

emplace_back 在引入右值引用，转移构造函数，转移复制运算符之前，通常使用 push_back()向容器中加入一个右值元素（临时对象）的时候，首先会调用构造函数构造这个临时对象，然后需要调用拷贝构造函数将这个临时对象放入容器中。原来的临时变量释放。这样造成的问题是临时变量申请的资源就浪费。

所以现在我们可以用 emplace_back 替换 push_back 使用，上面例子就可以这么表示：

text.emplace_back(word);//把word添加到text后面

其他的 vector 操作

v.empty()   //v.size()v[n] //返回v中第n个位置上的元素引用

不能用下标形式添加元素

v[idex] = a; //错误

此外还有好多 vector 属于容器的操作，大家可以参考容器使用的函数，都是一样的：具体使用另一位朋友写的很详细，我就不多做赘述了，大家可以去看看《vector容器！》

v.capacity();//容器的容量v.size();//返回容器中的元素个数v.resize(int num);//重新指定容器的长度为num,若容器变长，则以默认值填充新位置；如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除v.resize(int num, eles);v.insert(const_iterator pos,ele);//迭代器指向位置pos插入元素elsv.erase(const_iterator pos);//删除迭代器指向的元素v.erase(const_iterator start,const_iteartor end);//删除迭代器从start到end之间的元素v.clear();//删除容器中所有元素 

vector 当作参数

在 C++里很多时候我们会遇到函数想返回两个以上结果的情况，这时候可以用数组（vector）、类来作为容器返回，也可以声明一个全局变量的数组，将数值存放在数组里解决。

使用引用来解决，将 vector 的引用在函数间传递

这是一个例子，假设我要传入一个数，我的函数的功能是返回这个数后面十个数的序列。

#include<iostream>#include<vector>using namespace std;/*输入一个数，返回这个数后面的十个数字序列注意参数的这个 & 符号不能省略*/ void getSequence(int num,vector<int>& sequence){    for(int i=0;i<10;i++){        sequence.push_back(i+num);    }}int main(){    int num=9;    vector<int> sequence;    //在主调函数这边，直接传入该vector变量    getSequence(num,sequence);    //访问该vector的值的时候，也是直接访问即可    for(vector<int>::iterator it=sequence.begin();it!=sequence.end();it++){        cout<<*it<<endl;    }}

使用 vector 注意事项：

1、如果你要表示的向量长度较长（需要为向量内部保存很多数），容易导致内存泄漏，而且效率会很低；

2、Vector 作为函数的参数或者返回值时，需要注意它的写法：

double Distance(vector<int>&a,vector<int>&b)

其中的“&”绝对不能少！！

文件处理和 vector 应用

主要是尝试在文件中记录和读取信息，中间用到了 vector，C++导出 excel 表格的过程太过繁琐，所以这里直接用很简单的方法导出一个.csv 的文本文件，该文件也可用 excel 打开。

#include<iostream>#include<string>#include<fstream>  // 文件流#include<sstream>#include<vector> using namespace std; int main(){   //写文件   ofstream outFile;   outFile.open("data.csv", ios::out);   outFile << "name" << ',' << "age"<< ',' << "hobby" << endl;   outFile << "Mike" << ',' << 18 << ','<< "paiting" << endl;   outFile << "Tom" << ',' << 25 << ','<< "football" << endl;   outFile.close();   //写文件   ifstream inFile("data.csv", ios::in);   string lineStr;   vector< vector<string> > strArray; //vector 类型文string   while(getline(inFile, lineStr)) // 从 inFile 中读取一行，放到 lineStr 中    {       cout<< lineStr<<endl;        stringstream ss(lineStr); //读取内容放置在 ss流 中, 括号相当于初始化       string str;       vector<string> lineArray;        // 按照逗号分隔       while(getline(ss, str, ',')) // ss 中， 按照 “，” 逗号分割将ss 分割成一个个str       {           lineArray.push_back(str);   // 将字符串放置到 line Array           cout<< str<<endl;       }       strArray.push_back(lineArray);    }   getchar();   return 0;}

outFile.open("data.csv", ios::out);前面的双引号内容为 csv 文件路径，若没有输入文件路径，则在编译器默认路径下生成一个 csv 文件。‘

这就是我分享的 vector 的一些介绍和使用，如果大家有什么更好的思路，也欢迎分享交流哈。

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