1. vector

std::vector，动态数组，维护一块连续的存储空间，容量可动态改变。
vector内存结构示意图
size : 当前元素个数。
cap : 当前容量，会动态扩容。
buffer : 指向一块连续的存储空间。

2. 使用

2.1. 容量

empty、size，capacity方法。
shrink_to_fit()，如果不再需要再填充元素了，那就可以调用shrink_to_fit()方法，将cap缩减到size大小。本质就是在申请一块size大小的内存，然后将原来的元素拷贝到新的内存中，然后释放原来的内存。

2.2. 访问

下标访问，和array一样，可以使用[]访问元素。
支持front、back、data方法。
swap方法，交换两个vector对象，实际是交换指针，所以比array要快（注意是交换两个vector对象，而不是一个vector对象中的元素）。
关于swap方法，有一个常用的技巧是结合它来“清空”一个向量并释放其内存:

1

std::vector<int>().swap(vec1);

std::vector<int>() 创建了一个临时的、空的 vector 对象，.swap(vec1) 调用了这个临时对象的 swap 方法，将它与 vec1 的内容交换。交换后，vec1 变成一个空的 vector（和临时对象交换后的结果），临时对象现在持有原来 vec1 的所有内存资源，当这行语句结束后，在临时对象超出作用域时被销毁，它所持有的内存也被一并释放。如果使用clear()，则vec1会被清空，但是容量没有重置，内存不会被释放。

2.3. 构造vector对象

1
2
3


// 构造一个初始容量为1024的vector对象。
std::vector<int> v;
v.reserve(1024);     

1
2


// vecitor对象的初始容量为6，每个元素的值都被初始化为1024。
std::vector<int> v(6, 1024);

2.4. 插入元素

2.4.1. 尾部插入

两者都是向容器末尾添加元素，但是工作原理不同：

push_back

将一个已经构造好的对象添加到容器的末尾，若传递右值会调用移动构造函数（若存在）；若传递左值，则调用拷贝构造函数。

1
2
3
4


std::vector<Person> vec;
Person alice("Alice", 30);
vec.push_back(alice);             // 拷贝构造
vec.push_back(Person("Bob", 25)); // 移动构造

emplace_back

直接传递构造对象所需的参数列表，在容器末尾直接构造一个对象，避免临时对象的创建，也就是在容器末尾原地构造一个对象出来。

1

vec.emplace_back("Charlie", 40); // 直接构造，无拷贝或移动

2.4.2. 指定位置插入

两者都是向容器中指定位置插入元素，返回指向新插入元素的迭代器，区别参考push_back和emplace_back。两者的第一个参数都是一个迭代器，新元素会插入到迭代器指向的元素之前。

insert

1
2
3
4
5
6
7
8


iterator insert( const_iterator pos, const T& value );  
iterator insert( const_iterator pos, T&& value );  

iterator insert( const_iterator pos, size_type count, const T& value );  // 快速填充多个相同元素。   

template< class InputIt >
iterator insert( const_iterator pos, InputIt first, InputIt last );      // 在迭代器 pos 指向的位置前插入范围 [first, last) 中的所有元素。   
iterator insert( const_iterator pos, std::initializer_list<T> ilist );   // 在迭代器 pos 指向的位置前插入初始化列表 ilist 中的所有元素。   

emplace

1
2


template< class... Args >
iterator emplace( const_iterator pos, Args&&... args );  // 根据给定参数在指定位置前，原地构造一个元素。

2.5. 移除元素

pop_back，移除最后一个元素。

1

void pop_back();

erase，移除指定位置/区间的元素。移除指定位置的元素，后边的元素要前移，因为vector是连续存储的。

1
2
3



iterator erase( const_iterator pos );
iterator erase( const_iterator first, const_iterator last );

clear，移除 vector 中所有元素，使其size()变为0，但是容量（capacity()）不变。clear() 会遍历容器中的每个元素，并调用元素的析构函数，但vector对象本身不会被释放。

1

void clear();

3. 内存释放

clear() 不释放内存，若需释放内存，需手动调用 shrink_to_fit()：

1
2


vec.clear();
vec.shrink_to_fit(); // capacity 变为 0

4. 迭代器

支持随机访问的迭代器。

5. 其他

本身不提供push_front和pop_front方法。
写操作可能会导致迭代器失效，就是发生变化了，这个迭代器指向的已经不是原来的那个元素了。
进行比较时，和array不同，vector的大小可以动态改变，即使是大小不同的两个vector对象也可以比较，但是元素类型还是要相同的。