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【c++】vector

时间:2024-03-17 14:58:39浏览次数:22  
标签:迭代 元素 c++ vector 数组 失效 存储空间

vector的介绍及使用

1.vector的介绍

https://cplusplus.com/reference/vector/vector/

  1. vector是表示可变大小数组的序列容器
  2. 就像数组一样,vector也采用的连续存储空间来存储元素。也就是意味着可以采用下标对vector的元素进行访问,和数组一样高效。但是又不像数组,它的大小是可以动态改变的,而且它的大小会被容器自动处理
  3. 本质讲,vector使用动态分配数组来存储它的元素。当新元素插入时候,这个数组需要被重新分配大小为了增加存储空间。其做法是,分配一个新的数组,然后将全部元素移到这个数组。就时间而言,这是一个相对代价高的任务,因为每当一个新的元素加入到容器的时候,vector并不会每次都重新分配大小
  4. vector分配空间策略:vector会分配一些额外的空间以适应可能的增长,因为存储空间比实际需要的存储空间更大。不同的库采用不同的策略权衡空间的使用和重新分配。但是无论如何,重新分配都应该是对数增长的间隔大小,以至于在末尾插入一个元素的时候是在常数时间的复杂度完成的
  5. 因此,vector占用了更多的存储空间,为了获得管理存储空间的能力,并且以一种有效的方式动态增长
  6. 与其它动态序列容器相比(deque, list and forward_list), vector在访问元素的时候更加高效,在末尾添加和删除元素相对高效。对于其它不在末尾的删除和插入操作,效率更低。比起list和forward_list统一的迭代器和引用更好

使用STL的三个境界:能用,明理,能扩展

2.vector的使用

vector学习时一定要学会查看文档:https://cplusplus.com/reference/vector/vector/

vector在实际中非常的重要,在实际中我们熟悉常见的接口就可以,下面列出了哪些接口是要重点掌握的

2.1 vector的定义

2.2 vector iterator 的使用

2.3 vector 空间增长问题

  • capacity的代码在vs和g++下分别运行会发现,vs下capacity是按1.5倍增长的,g++是按2倍增长的。这个问题经常会考察,不要固化的认为,vector增容都是2倍,具体增长多少是根据具体的需求定义的。vs是PJ版本STL,g++是SGI版本STL
  • reserve只负责开辟空间,如果确定知道需要用多少空间,reserve可以缓解vector增容的代价缺陷问题
  • resize在开空间的同时还会进行初始化,影响size

2.4 vector 增删查改

2.5 vector 迭代器失效问题(重点)

迭代器的主要作用就是让算法能够不用关心底层数据结构,其底层实际就是一个指针,或者是对指针进行了封装,比如:vector的迭代器就是原生态指针T* 。因此迭代器失效,实际就是迭代器底层对应指针所指向的空间被销毁了,而使用一块已经被释放的空间,造成的后果是程序崩溃(即如果继续使用已经失效的迭代器,程序可能会崩溃)

对于vector可能会导致其迭代器失效的操作有:

  1. 会引起其底层空间改变的操作,都有可能是迭代器失效,比如:resize、reserve、insert、assign、push_back等
  2. 指定位置元素的删除操作--erase
    erase删除pos位置元素后,pos位置之后的元素会往前搬移,没有导致底层空间的改变,理论上讲迭代器不应该会失效,但是:如果pos刚好是最后一个元素,删完之后pos刚好是end的位置,而end位置是没有元素的,那么pos就失效了。因此删除vector中任意位置上元素时,vs就认为该位置迭代器失效了
  3. 注意:Linux下,g++编译器对迭代器失效的检测并不是非常严格,处理也没有vs下极端
    从上述三个例子中可以看到:SGI STL中,迭代器失效后,代码并不一定会崩溃,但是运行结果肯定不对,如果it不在begin和end范围内,肯定会崩溃
  4. 与vector类似,string在插入+扩容操作+erase之后,迭代器也会失效

​​​迭代器失效解决办法:在使用前,对迭代器重新赋值即可

标签:迭代,元素,c++,vector,数组,失效,存储空间
From: https://blog.csdn.net/m0_74722801/article/details/136754199

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