STL之vector

一、vector与array的区别：

 array是静态空间，一旦配置了就不能改变，如果要换个大一点的房子，首先：需要配置一块新空间，然后将元素从旧地址一一搬到新地址，再把原来的空间释放给系统；vector是动态空间，随着元素的加入，它的内部机制就会自行扩充空间以容纳新元素。vector是吃多少用多少；

vector实现技术的关键在于：其对大小的控制以及重新配置时的数据移动效率。

二、vector的迭代器：

vector 维护的是一个连续线性空间，所以不论其元素型别为何，普通指标都可以做为 vector 的迭代器而满足所有必要条件，因为 vector 迭代器所需要的操作行为如operator*,operator->,operator++,operator--,operator+, operator-,operator+=,operator-=，普通指标*天生就具备。vector 支援随机存取，而原
生指标正有着这样的能力。所以，vector 提供的是 Random Access Iterators。

 1 template<typename T,typename Alloc=alloc>
 2  class vector
 3  {
 4  public:
 5  typedef    T                    value_type;
 6  typedef   value_type*          pointer;
 7  typedef   ptrdiff_t             difference_type;
 8  typedef   value_type*           iterator; //vector的迭代器是普通指针
 9  typedef   value_type&           reference;
10  typedef   size_t                size_type;
11  protected：
12  typedef simple_alloc<value_type,Alloc> data_alllocator;
13 // .....                           其他的后面再说    
14 };
15 
16 vector<int>::iterator ivite;   //ivite的性别是int*
17 vector<Shape>::iterator svite; //svite的型别是Shape*

三、vector的数据结构：

vector 所采用的数据结构非常简单：线性连续空间。它以两个迭代器 start 和finish 分别指向配置得来的连 续 空 间 中 目 前 已 被 使 用 的 范 围 ， 并 以 迭 代 器end_of_storage 指向整块连续空间（含备用空间）的尾端：

template <class T, class Alloc = alloc>
class vector {
...
protected:
    iterator start;// 表示目前使用空间的头
    iterator finish;// 表示目前使用空间的尾
    iterator end_of_storage; // 表示目前可用空间的尾
...
};

为了降低vector的配置成本，vector实际配置的大小可能比需求大一些，这就是vector的容量（capacity），一个vector的容量永远大于等于大小，一旦容量等于大小，那么vector就需要另觅它所。

 运用 start, finish, end_of_storage 三个迭代器，便可轻易提供首尾标示、大小、容量、空容器判断、注标（[ ]）运算子、最前端元素值、最后端元素值…等机能：

template <class T, class Alloc = alloc>
class vector {
    ...
public:
    iterator begin() { return start; }
    iterator end() { return finish; }
    size_type size() const { return size_type(end() - begin()); }
    size_type capacity() const {
        return size_type(end_of_storage - begin());
    }
    bool empty() const { return begin() == end(); }
    reference operator[](size_type n) { return *(begin() + n); }
    reference front() { return *begin(); }
    reference back() { return *(end() - 1); }
    ...
};

四、vector的构造与内存管理：

1、空间配置

vector缺省使用alloc作为空间配置器，并据此另外定义了一个data_allocator，为的是更方便以元素大小为配置单位：

template <class T, class Alloc = alloc>
class vector {
protected:
    // simple_alloc<>
    typedef simple_alloc<value_type, Alloc> data_allocator;
    ...
};
data_allocator::allocatore(n) //表示配置n个内存空间

2、构造函数

vector提供许多constructors，其中一个允许我们指定空间大小及初值：

// 构造函数，允许指定 vector 大小 n 和初值 value
vector(size_type n, const T& value) { fill_initialize(n, value); }
// 充填并予以初始化
void fill_initialize(size_type n, const T& value) {
    start = allocate_and_fill(n, value);
    finish = start + n;
    end_of_storage = finish; //指向整块连续备用空间的尾端
}
// 配置而后填充
iterator allocate_and_fill(size_type n, const T& x) {
    iterator result = data_allocator::allocate(n); // 配置n 个元素空间
    uninitialized_fill_n(result, n, x); // 全局函数
    return result;
}

3.插入元素

当我们以push_back()将新元素插入vector尾端时，该函数首先检查是否还有备用空间，如果还有备用空间，就直接在备用空间上构造元素，并调整迭代器的finish，使得vector变大，如果没有空间了，就直接扩充空间（重新配置、移动数据、释放原空间）

参考文献

https://blog.csdn.net/itismelzp/article/details/50241105