【C++ Primer Plus学习记录】数组的替代品

模板类vector和array是数组的替代品。

1.模板类vector

模板类vector类似于string类，也是一种动态数组。您可以在运行阶段设置vector对象的长度，可在末尾附加新数据，还可以中间插入新数据。基本上，它是使用new创建动态数组的替代品。实际上，vector类确实使用new和delete来管理内存，但这种工作是自动完成的。

这里介绍一些基本的实用知识：首先，要使用vector对象，必须包含头文件vector。其次，vector包含在名称空间std中，因此您可以使用using编译指令、using声明或std::vector。第三，模板使用不同的语法来指出它存储的数据类型。第四，vector类使用不同的语法来指定元素数。

下面举例：

cpp 复制代码

#include<vector>
...
using namespace std;
vector<int> vi;//create a zero-size array of int
int n;
cin >> n;
vector<double> vd(n);//create an array of n double

其中，vi是一个vector<int>对象，vd是一个vector<double>对象。由于vector对象在您插入或添加值时自动调整长度，因此可以将vi的初始长度设置为0.但要调整长度，需要使用vector包中的各种方法。

一般，下面的声明创建一个名为vt的vector对象，它可存储n_elem个类型为typeName的元素：

cpp 复制代码

vector<typeName> vt(n_elem);

其中，n_elem可以是整型常量，也可以是整型变量。

vector类的功能比数组强大，但付出的代价是效率稍低。如果需要的是长度固定的数组，使用数组是更佳的选择，但代价是不那么方便和安全。

2.模板类array（C++11）

array对象的长度是固定的，也使用栈（静态内存分配），而不是自由存储区，因此其效率与数组相同，但更方便，更安全。

要创建array对象，需要包含头文件array。

cpp 复制代码

#include<array>
...
using namespace std;
array<int,5> ai;//create array object of 5 ints
array<double,4> ad = {1.2,2.1,3.43,4.3};

下面的声明创建一个名为arr的array对象，它包含n_elem个类型为typeName的元素：

cpp 复制代码

array<typeName,n_elem> arr;

与创建vector对象不同的是，n_elem不能是变量。

3.比较数组、vector对象和array对象

cpp 复制代码

//4.24
#if 1
#include<iostream>
#include<vector>  //STL	C++98
#include<array>   //C++11
using namespace std;

int main()
{
	//C,original C++
	double a1[4] = { 1.2, 2.4, 3.6, 4.8 };

	//STL C++98
	vector<double> a2(4);
	//no simple way to initialize in C98
	a2[0] = 1.0 / 3.0;
	a2[1] = 1.0 / 5.0;
	a2[2] = 1.0 / 7.0;
	a2[3] = 1.0 / 9.0;

	//C++11 - create and initialize array object
	array<double, 4> a3 = { 3.14, 2.72, 1.62, 1.41 };
	array<double, 4> a4;
	a4 = a3;//valid for array objects of same size

	//use array notation
	cout << "a1[2]: " << a1[2] << " at " << &a1[2] << endl;
	cout << "a2[2]: " << a2[2] << " at " << &a2[2] << endl;
	cout << "a3[2]: " << a3[2] << " at " << &a3[2] << endl;
	cout << "a4[2]: " << a4[2] << " at " << &a4[2] << endl;

	//misdeed
	a1[-2] = 20.2;//含义为：找到a1指向的地方，向前移两个double元素，并将20.2存储到目的地。也就是说，将信息存储到数组的外面。
	cout << "a1[-2]: " << a1[-2] << " at " << &a1[-2] << endl;
	cout << "a3[2]: " << a3[2] << " at " << &a3[2] << endl;
	cout << "a4[2]: " << a4[2] << " at " << &a4[2] << endl;

	system("pause");
	return 0;
}
#endif

可以发现：从地址看，array对象和数组存储在相同的内存区域（栈）中，而vector对象存储在另一个区域（自由存储区或堆）中；可以将一个array对象赋给另一个array对象，而数组必须逐个元素复制数据。