之前我们在声明数组的时候,采用的是datatype array[len]的形式,数组在分配之后,不能调整大小,删除和插入数据时操作十分的繁琐,虽然可以采用链表,但是链表的操作更麻烦,我喜欢简单的方法。
与string类一样, 向量vector 同属于STL(Standard Template Library, 标准模板库)中的自定义的类, vector是一个封装了动态数组的顺序容器(Sequence Container)。跟其它类型的容器一样,它能够存放各种类型的数据和对象。可以简单的认为,vector容器是一个能够存放任意类型的动态数组。
与数组相比,vector 容器的优点在于它能够根据需要自动调整的大小,随时放入更多的元素。此外, vector 也提供了许多的成员函数来对自身进行操作。
容器的定义
首先,如果要在程序中使用vector容器,必须包含头文件 <vector>。如下:
#include <vector>
vector类是一个模板类,位于std命名空间内,为方便使用还需要增加:
using namespace std;
声明一个容器很简单:
vector<int> vi; // 定义用于存放整数的容器
vector<double> vd; // 定义用于存放浮点数的容器
vector<string> vs; // 定义用于存放string字符串的容器
vector<struct st_girl> vgirl; // 定义用于存放超女结构体的容器
vector<CGirl> vGirl; // 定义用于存放超女类的容器
vector容器很牛,有多牛?要多牛有多牛,可以存放很多头牛。
vector容器可以存放C语言的基本数据类型,可以存放结构体,还可以存放类,这正是我们想要的简单的方法,至于链表,我已经有二十年没有用它了。
容器的使用
vector的功能强大,成员函数很多,我不想按普通教程的方式来介绍它,那样会太烦锁,我回忆了二十年来的实际应用场景,采用示例程序介绍vector常用的用法。
1、存放整数
示例(book220.cpp)
运行结果
程序解释如下:
std::vector<int> vheight; // 声明容器用于存放整数,超女身高,单位是cm。
void push_back(const T& x)成员函数:向容器尾部增加一个元素x,x就是你要向容器中增加的变量,在本示例中是一个整数,注意,参数x是一个引用,要用变量的名称,不是变量的地址,如vheight.push_back(height);。
int size()成员函数:返回容器中数据的元素总数。
像数组一样访问容器:容器像数组一样,可以用数组的下标访问,vheight[0]表示容器的第1个元素,vheight[n]表示容器的第n+1个元素。注意,采用下标方式放问容器的时候,下标不要越界,否则可能会引起内存溢出。
iterator begin()成员函数:返回容器头指针,指向第一个元素。
iterator end()成员函数:返回容器尾指针,指向容器最后一个元素的下一个位置。
容器中的元素排序:采用sort()函数对容器中的元素进行排序。如sort(vheight.begin(),vheight.end());表示对容器中全部的元素进行排序。
void clear():清空容器中的全部元素,注意两点:1)容器被声明的时候,本来就是空的;2)容器是类,有析构函数,析构函数中会自动清空容器中的元素,释放内存资源,不需要程序员担心。但是,程序员也可以调clear()函数手工清空容器中的元素。
示例book220.cpp程序展示了vector容器10%的功能和成员函数,但是,在实际开发中,对容器的操作,95%的内容就是这些。
2、存放字符串
示例(book222.cpp)
运行结果
注意几个问题:
1)用容器存放字符串,数据类型用string,不是C语言用0结尾的字符数组char []。
2)用vname.push_back()成员函数把数据追加到容器中,参数的类型可以是string,也可以是char[],但是,这并不是vector的特征,而是string的特征,容器声明的是string类型,string的构造函数支持char [],表面上看push_back()进去的是char [],实际上会被转换为string。
3)对string和结构体等的排序,在以后的章节中会详细介绍。
3、存放结构体
示例(book225.cpp)
运行结果
总的来说,存放结构体的容器和数组的用法基本相同。
在book225.cpp中,采用了memcpy函数,它是C语言的库函数,用于内存中的数据复制,声明如下:
void *memcpy(void *dest, const void *src, size_t n);
dest -- 指向用于存储复制内容的目标地址,类型强制转换为 void* 指针。
src -- 指向要复制的数据源地址,类型强制转换为 void* 指针。
n -- 要被复制的字节数。
该函数返回dest。
4、存放类
在第2节存放字符串中,string就是类。
vector容器可以存放类,但是在实际开发中,除了存放string类,很少用vector存放其它的类。
其它成员函数
vector的成员函数比较多,为了不增加各位的学习负担,我介绍一些可能有用的。
1、定位的函数
iterator begin():返回容器头的指针,指向容器第一个元素的位置。
iterator end():返回容器尾的指针,指向容器最后一个元素的下一个位置。
iterator是跌代器,这个名字让人难以理解,大家不要管它,以下我会举例说明用法,一般来说,begin()和end()成员函数会用在其它成员函数的参数中。
2、增加元素的函数
void push_back(const T& x):向容器的尾部增加一个元素x。
iterator insert(iterator it,const T& x):向容器中指定位置(it)前插入一个元素x。
示例:
strcpy(stgirl.name,"王昭群"); stgirl.age=22;
vgirl.insert(vgirl.begin()+1,stgirl); // 在第2个元素前插入一个元素。
3、删除元素的函数
iterator erase(iterator it):删除容器中指定位置(it)的元素。
示例:
vgirl.erase(vgirl.begin()+2); // 删除容器中第3个元素。
void pop_back():删除容器中最后一个元素。
void clear():清空容器中全部的元素。
4、判断容器的大小
bool empty():判断容器是否为空。
int size():返回容器中元素的个数。
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作者:码农有道
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