C++ 容器类 <vector>

简介

C++ 标准库（Standard Template Library, STL）是 C++ 的一个重要组成部分，它提供了一组通用的模板类和函数，用于处理数据集合。 <vector> 是 STL 中的一个容器类，用于存储动态大小的数组。

<vector> 是一个序列容器，它允许用户在容器的末尾快速地添加或删除元素。与数组相比， <vector> 提供了更多的功能，如自动调整大小、随机访问等。

语法

在 C++ 中，使用 <vector> 需要包含头文件 <<vector>> 。以下是一些基本的语法：

• 声明一个 vector ：

  std::vector<int> myVector;

• 添加元素：

  myVector.push_back(10);

• 访问元素：

  int firstElement = myVector[0];

• 获取元素数量：

  size_t size = myVector.size();

• 清空 vector ：

  myVector.clear();

声明与初始化

<vector> 需要指定元素类型，可通过多种方式进行初始化：

#include <iostream>

#include <vector>



int main() {

    std::vector<int> vec1;                  // 空的vector

    std::vector<int> vec2(5);               // 长度为5的vector，元素默认初始化

    std::vector<int> vec3(5, 10);           // 长度为5的vector，元素值为10

    std::vector<int> vec4 = {1, 2, 3, 4};   // 使用初始化列表初始化



    return 0;

}

实例

下面是一个使用 <vector> 的简单示例，包括输出结果。

#include <iostream>#include <vector>intmain(){// 声明一个存储整数的 vectorstd::vector<int>numbers;// 添加元素numbers.push_back(10);numbers.push_back(20);numbers.push_back(30);// 输出 vector 中的元素std::cout<<"Vector contains: ";for(inti=0;i<numbers.size();++i){std::cout<<numbers[i]<<" ";}std::cout<<std::endl;// 添加更多元素numbers.push_back(40);numbers.push_back(50);// 再次输出 vector 中的元素std::cout<<"After adding more elements, vector contains: ";for(inti=0;i<numbers.size();++i){std::cout<<numbers[i]<<" ";}std::cout<<std::endl;// 访问特定元素std::cout<<"The first element is: "<<numbers[0]<<std::endl;// 清空 vectornumbers.clear();// 检查 vector 是否为空if(numbers.empty()){std::cout<<"The vector is now empty."<<std::endl;}return0;}

输出结果:

Vector contains: 10 20 30 

After adding more elements, vector contains: 10 20 30 40 50 

The first element is: 10 

The vector is now empty.

常用成员函数

以下是 <vector> 中的一些常用成员函数：

实例

1、基本操作

#include <iostream>#include <vector>intmain(){std::vector<int>vec={1,2,3,4,5};// 输出所有元素std::cout<<"Vector elements: ";for(inti=0;i<vec.size();++i){std::cout<<vec[i]<<" ";}std::cout<<std::endl;// 获取第一个和最后一个元素std::cout<<"First element: "<<vec.front()<<std::endl;std::cout<<"Last element: "<<vec.back()<<std::endl;return0;}

2、动态增加和删除元素

#include <iostream>#include <vector>intmain(){std::vector<int>vec;vec.push_back(10);vec.push_back(20);vec.push_back(30);std::cout<<"Vector size: "<<vec.size()<<std::endl;std::cout<<"Vector capacity: "<<vec.capacity()<<std::endl;// 删除最后一个元素vec.pop_back();std::cout<<"After pop_back, size: "<<vec.size()<<std::endl;return0;}

3、边界检查和安全访问

#include <iostream>#include <vector>intmain(){std::vector<int>vec={1,2,3};try{std::cout<<vec.at(2)<<std::endl;// 正常输出std::cout<<vec.at(5)<<std::endl;// 超出范围，抛出异常}catch(conststd::out_of_range&e){std::cout<<"Exception: "<<e.what()<<std::endl;}return0;}

4、预分配容量

#include <iostream>#include <vector>intmain(){std::vector<int>vec;vec.reserve(10);// 预留容量，避免频繁分配内存for(inti=0;i<10;++i){vec.push_back(i);std::cout<<"Capacity after push_back("<<i<<"): "<<vec.capacity()<<std::endl;}return0;}

与其他容器对比

<vector> 是 C++ STL 中一个非常有用的容器，它提供了动态数组的功能，使得元素的添加和删除变得更加灵活和方便。通过上述示例，初学者可以快速了解 <vector> 的基本用法和操作。随着学习的深入，你将发现 <vector> 在实际编程中的强大功能和广泛应用。