什么？还不懂c++vector的用法，你凭什么勇气来的！

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vectir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els
v.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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