Android C++ 系列：vector 最佳实践

2022 年 4 月 27 日
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1. 背景介绍

Java 中常见的集合有 List、Set、Map 等，并且这些都是支持泛型的。类似的 C++中也提供了 vector 容器，并且 vector 是模板类（类似 Java 的泛型）。使用 vector 要用到的头文件：

#include <vector>using std::vector;

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C++中模板本身不是类，是编译器生成类或者函数的说明，要使用模板需要编译器根据模板来创建类的实例化过程，我们代码中使用的是类，所以在使用模板是，要指定编译器将模板实例化成那种类型。

跟 Java 类似，在模板后面用尖括号括起来的部分表示泛型要关联类型：vector<int>，vector<string>，vector<vector<int>>。

**注意：**vector 可以容纳大部分类型的对象作为元素，但是引用不是对象，不存在包含引用的 vector。

早起版本 C++标准中，如果 vector 元素还是 vector 的话，定义形式与 C++11 标准有些区别：

旧版本中必须在外层 vector 对象的右尖括号和其他元素类型之间添加一个空格：vector<vector<int> >。

2. vector 初始化

常用的初始化方法：

//默认初始化,为空集合vector<int> v1;//拷贝初始化vector<int> v2(v1);//或者vector<int> v2 = v1;//包含值为val的n个重复元素vector<int> v3(n, val);//包含n个重复执行了之初始化的对象vector<int v4(n);//列表初始化//vector<int> v5{1,2,3,4};//或者 vector<int> v5={1,2,3,4};

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几种初始化可以相互等价使用，有三种特列需要说明：

使用拷贝初始化时，只能提供一个初始值：vector<int> v1 = v2;；
如果是类内初始化值，则只能使用拷贝初始化或者花括号形式的列表初始化；
如果初始元素值是列表，则只能把初始值放在花括号中进行列表初始化，而不是放在圆括号中：vector<int> v1{1,2,3,4,5}，不能是vector<int> v1(1,2,3,4,5);。

我们再着重介绍一下列表初始化（用花括号括起来的 0 个或多个初始元素值被赋给 vector 对象）。

10 个 int 类型的元素，每个都被初始化为 1：

vector<int> v(10,-1);

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只提供 vector 对象容纳的元素数量而略去每个元素的初始值：

//10个元素，每个元素初始化为0vector<int> v1(10);//20个元素，每个元素都是空字符串vector<string> v2(10);

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vector 容纳的是内置类型，像 int 初始值会自动设置为 0，如果是某种类型，像上面 string，由类默认进行初始化。如果是类类型，要求这些类必须明确提供初始值，如果不支持默认初始化，就必须由我们提供初始值。

具体是列表初始值还是元素数量：

vector<int> v1(10);//10个元素，每个元素值都是0vector<int> v2{10};//1个元素，元素值为10vector<int> v3(10,1);//10个元素，每个值都是1vector<int> v4{10,1};//2个元素，值分别是10和1

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概括一下，圆括号是提供值来构造，花括号是列表初始化。

3. vector 添加元素

我们使用 vector 最常用的场景是初始化一个空的 vector，然后根据业务场景给 vector 动态添加元素，或者初始化为空 vector，通过循环给 vector 添加元素。

vector 提供了 push_back 函数像 vector 对象的尾部添加元素。

**注意：**如果循环体内部包含向 vector 对象添加元素的语句，不能使用范围 for 循环。

4. vector 其他操作

与 string 类型，vector 提供了以下操作：

empty：是否为空
size：获取元素个数
[] :返回第 n 个位置上元素
= ：拷贝
==：比较，只有元素数量相同，元素内容相同，切顺序保持一致时相等

这里注意:

size 返回的也是 vector 中定义的的 size_type,但是使用时不能用模板vector::size_type，而要指明具体类类型：vector<int>::size_type
不能用下标运算符给 vector 添加元素。下标运算符只能访问已存在的元素，而不能用于添加元素。
只能对明确存在的元素执行下标操作，试图用下标的形式访问一个不存在的元素将引发错误，编译器不会检查这种错误，只会在运行时产生位置错误，比如缓存区溢出错误。