std:: vector
|
定义于头文件
<vector>
|
||
|
template
<
class
T,
|
(1) | |
|
namespace
pmr
{
template
<
class
T
>
|
(2) | (C++17 起) |
std::vector
是一种序列容器,用于封装动态大小的数组。
除了
std::vector<bool>
部分特化之外,元素都是连续存储的,这意味着不仅可以通过迭代器访问元素,还可以使用指向元素的常规指针的偏移量来访问。这意味着指向vector元素的指针可以传递给任何期望指向数组元素指针的函数。
向量的存储空间由自动管理,会根据需要自动扩展。向量通常比静态数组占用更多空间,因为会分配更多内存以应对未来增长。通过这种方式,向量无需在每次插入元素时重新分配内存,仅在额外内存耗尽时才需要重新分配。已分配内存总量可通过 capacity() 函数查询。额外内存可通过调用 shrink_to_fit() [1] 返还给系统。
在性能方面,重新分配通常是代价高昂的操作。如果预先知道元素数量,可以使用 reserve() 函数来避免重新分配。
向量的常见操作复杂度(效率)如下:
- 随机访问 - 常数 𝓞(1) 。
- 末尾元素的插入或移除 - 均摊常数 𝓞(1) 。
- 元素的插入或移除 - 与到向量末尾的距离成线性关系 𝓞(n) 。
std::vector
(对于除
bool
以外的
T
)满足
容器
、
分配器感知容器
(自 C++11 起)
、
序列容器
、
连续容器
(自 C++17 起)
以及
可逆容器
的要求。
std::vector
的所有成员函数都是
constexpr
:可以在常量表达式的求值过程中创建和使用
std::vector
对象。
但是,
|
(since C++20) |
目录 |
模板参数
| T | - |
元素的类型。
|
||||||||||||||
| Allocator | - |
用于获取/释放内存及构造/销毁该内存中元素的分配器。该类型必须满足
Allocator
的要求。
若
Allocator::value_type
与
T
不同则行为未定义
(C++20 前)
若
Allocator::value_type
与
T
不同则程序非良构
(C++20 起)
。
|
特化
标准库为类型
bool
提供了
std::vector
的特化版本,该版本可能针对空间效率进行优化。
|
空间优化的动态位集
(类模板特化) |
迭代器失效
| 操作 | 失效情况 |
|---|---|
| 所有只读操作 | 永不失效。 |
| swap , std::swap | end() |
| clear , operator= , assign | 始终失效。 |
| reserve , shrink_to_fit | 若向量容量改变则全部失效;否则无失效。 |
| erase | 被擦除元素及其后所有元素(包括 end() )。 |
| push_back , emplace_back | 若向量容量改变则全部失效;否则仅 end() 失效。 |
| insert , emplace |
若向量容量改变则全部失效。
否则仅插入点及之后元素失效(包括 end() )。 |
| resize | 若向量容量改变则全部失效;否则仅 end() 与被擦除元素失效。 |
| pop_back | 被擦除元素与 end() 失效。 |
成员类型
| 成员类型 | 定义 | ||||
value_type
|
T
|
||||
allocator_type
|
Allocator
|
||||
size_type
|
无符号整数类型(通常为 std::size_t ) | ||||
difference_type
|
有符号整数类型(通常为 std::ptrdiff_t ) | ||||
reference
|
value_type & | ||||
const_reference
|
const value_type & | ||||
pointer
|
|
||||
const_pointer
|
|
||||
iterator
|
|
||||
const_iterator
|
|
||||
reverse_iterator
|
std:: reverse_iterator < iterator > | ||||
const_reverse_iterator
|
std:: reverse_iterator < const_iterator > |
成员函数
```html
构造
vector
(公开成员函数) |
|
析构
vector
(公开成员函数) |
|
|
为容器赋值
(公开成员函数) |
|
|
为容器赋值
(公开成员函数) |
|
|
(C++23)
|
为容器赋值一个值范围
(公开成员函数) |
|
返回关联的分配器
(公开成员函数) |
|
元素访问 |
|
|
访问指定元素,带边界检查
(公开成员函数) |
|
|
访问指定元素
(公开成员函数) |
|
|
访问第一个元素
(公开成员函数) |
|
|
访问最后一个元素
(公开成员函数) |
|
|
直接访问底层连续存储
(公开成员函数) |
|
迭代器 |
|
|
(C++11)
|
返回指向起始的迭代器
(公开成员函数) |
|
(C++11)
|
返回指向末尾的迭代器
(公开成员函数) |
|
(C++11)
|
返回指向起始的逆向迭代器
(公开成员函数) |
|
(C++11)
|
返回指向末尾的逆向迭代器
(公开成员函数) |
容量 |
|
|
检查容器是否为空
(公开成员函数) |
|
|
返回元素数量
(公开成员函数) |
|
|
返回可容纳的最大元素数
(公开成员函数) |
|
|
预留存储空间
(公开成员函数) |
|
|
返回当前分配存储可容纳的元素数
(公开成员函数) |
|
|
(
DR*
)
|
通过释放未使用的内存减少内存使用
(公开成员函数) |
修改器 |
|
|
清除内容
(公开成员函数) |
|
| <div | |
非成员函数
|
(C++20 中移除)
(C++20 中移除)
(C++20 中移除)
(C++20 中移除)
(C++20 中移除)
(C++20)
|
按字典序比较两个
vector
的值
(函数模板) |
|
特化
std::swap
算法
(函数模板) |
|
|
擦除所有满足特定条件的元素
(函数模板) |
推导指引 |
(C++17 起) |
注释
| 功能测试 宏 | 值 | 标准 | 功能特性 |
|---|---|---|---|
__cpp_lib_containers_ranges
|
202202L
|
(C++23) | 容器的范围构造与插入 |
__cpp_lib_ranges_reserve_hint
|
202502L
|
(C++26) |
ranges::approximately_sized_range
,
ranges::reserve_hint
, 以及
std::vector
的变更
|
示例
输出:
8 4 -1 9 6 9
缺陷报告
以下行为变更缺陷报告被追溯应用于先前发布的C++标准。
| 缺陷报告 | 适用标准 | 发布时行为 | 正确行为 |
|---|---|---|---|
| LWG 69 | C++98 |
未要求
vector
元素存储的连续性
|
要求必须连续 |
| LWG 230 | C++98 |
未要求
T
满足
CopyConstructible
(可能无法构造类型为
T
的元素)
|
同时要求
T
必须满足 CopyConstructible |
| LWG 464 | C++98 |
访问空
vector
的底层存储会导致未定义行为
|
提供
data
成员函数
|
参见
|
(C++26)
|
可调整大小、固定容量、就地连续数组
(类模板) |
|
(C++11)
|
固定大小就地连续数组
(类模板) |
|
双端队列
(类模板) |