STL vector 容器介绍

1.简介

本文的目的是为了介绍 std::vector 以及如何恰当地使用它们的成员函数等操作。文中也会讨论条件函数和函数指针在迭代算法中的使用，比如在 remove_if()和 for_each()中的使用。通过阅读这篇文章读者应该能够有效地使用 vector 容器，从而不再使用 C 类型的动态数组。

2.Vector 概述

vector 是 C++标准模板库中的一部分，它是一个多功能的，能够操作多种数据结构和算法的模板类和函数库。vector 之所以被认为是一个容器，是因为它能够像容器一样存放各种类型的对象，简而言之，vector 是一个能够存放任意类型的动态数组，同时还能够按照需求增加和压缩数据。

为了使用 vector，首先必须 include 下列头文件：

  #include <vector>

vector 属于 std 命名域，因此需要通过命名限定，请看下面的代码：

  using std::vector;  vector<int> vInts;

或者使用全名限定：

  std::vector<int> vInts;

建议不要使用下面这种全局命名空间的方式：

  using namespace std;

使用上面的方式可能在之后的开发过程中带来一些问题。

下面的表中列出了 vector 容器的成员函数及操作：

Vector 成员函数

Vector 操作

创建一个 vector

有多种方法创建 vector 容器，下面是几种常用的方法：

创建一个保存 Widget 类型对象的空 vector：

  vector<Widget> vWidgets;  //------  //|  //|- Since vector is a container, its member functions  //|- operate on iterators and the container itself so  //|- it can hold objects of any type.

创建一个保存 500 个 Widget 类型数据的 vector：

  vector<Widget> vWidgets(500);

创建一个保存 500 个 Widget 类型数据的 vector，并且都初始化为 0：

  vector<Widget> vWidgets(500, Widget(0));

创建一个 Widget 类型 vector 的拷贝：

  vector<Widget> vWidgetsFromAnother(vWidgets);

向 vector 添加一个数据

向 vector 添加数据的默认方法是 push_back()，push_back()函数表示将数据添加到 vector 的尾部，并按需分配内存。下列代码表示向 vector<Widget>中添加 10 个数据：

  for(int i= 0;i<10; i++)    vWidgets.push_back(Widget(i));

获取 vector 中元素的数量

很多时候我们没必要知道 vector 里面有多少数据，vector 里面的数据是动态分配的，使用 push_back()分配数据通常取决于一个用户文件或一个数据源。如果你想知道 vector 是否为空，你可以使用 empty()；如果你想获取 vector 中元素的数量，可以使用 size()。比如你想获取一个 vector v 中存储的元素的数量，但不知道它是否为空，如果为空则设置数量为-1，可以使用下面的代码实现：

  int nSize = v.empty() ? -1 : static_cast<int>(v.size());

读取 vector 中的元素

下面的两种方法可以读取 vector 中的元素：

  vector::at()  vector::operator[]

operator[]主要是为了与 C 语言进行兼容，它可以像 C 语言数组一样操作。但我们的首选是 at()，因为 at()会自动进行边界检查，如果访问超过了 vector 的范围，它将抛出一个异常。下面验证一下：

  vector<int> v;  v.reserve(10);    for(int i=0; i<7; i++)  v.push_back(i);  try  {  int iVal1 = v[7];  // not bounds checked - will not throw  int iVal2 = v.at(7); // bounds checked - will throw if out of range  }  catch(const exception& e)  {  cout << e.what();  }

在上面的代码中，我们使用 reserver 分配了 10 个存储 int 类型数据的空间，但是并没有初始化。你可以在这个代码中尝试不同条件，观察它的结果，你会发现无论何时使用 at()，都是正确的。

删除 vector 中的数据

vector 能够非常容易地添加数据、读取数据，同样 vector 也提供了 erase()，pop_back()，clear()等方法来删除数据，当你删除数据的时候，你应该知道是要删除尾部的数据，还是删除所有数据，还是个别的数据。在考虑删除等操作之前我们先要考虑一下在 STL 中的一些应用。