【STL面试】简述 vector 的实现原理

vector底层实现原理为一维数组（元素在空间连续存放）。

新增元素
Vector通过一个连续的数组存放元素，如果集合已满，在新增数据的时候，就要分配一块更大
的内存，将原来的数据复制过来，释放之前的内存，在插入新增的元素。插入新的数据分在最后插
入push_back和通过迭代器在任何位置插入，这里说一下通过迭代器插入，通过迭代器与第一个元
素的距离知道要插入的位置，即int index=iter-begin()。这个元素后面的所有元素都向后移动一个
位置，在空出来的位置上存入新增的元素。

cpp 复制代码

//新增元素
void insert(const_iterator iter,const T& t )
{ 
int index=iter-begin();
if (index<size_)
{
if (size_==capacity_)
{
int capa=calculateCapacity();
newCapacity(capa);
}
memmove(buf+index+1,buf+index,(size_-index)*sizeof(T));
buf[index]=t;
size_++;
}
}

删除元素
删除和新增差不多，也分两种，删除最后一个元素pop_back和通过迭代器删除任意一个元素
erase(iter)。通过迭代器删除还是先找到要删除元素的位置，即int index=iter-begin();这个位置后
面的每个元素都想前移动一个元素的位置。同时我们知道erase不释放内存只初始化成默认值。
删除全部元素clear：只是循环调用了erase，所以删除全部元素的时候，不释放内存。内存是在
析构函数中释放的。

cpp 复制代码

//删除元素
iterator erase(const_iterator iter)
{
  int index=iter-begin();
  if (index<size_ && size_>0)
 {
    memmove(buf+index ,buf+index+1,(size_-index)*sizeof(T));
    buf[--size_]=T();
 }
  return iterator(iter);
}

迭代器iteraotr

迭代器iteraotr是STL的一个重要组成部分,通过iterator可以很方便的存储集合中的元素.STL为每个

集合都写了一个迭代器, 迭代器其实是对一个指针的包装,实现一些常用的方法,如++,--,!=,==,*,->等,

通过这些方法可以找到当前元素或是别的元素. vector是STL集合中比较特殊的一个,因为vector中

的每个元素都是连续的,所以在自己实现vector的时候可以用指针代替。

cpp 复制代码

//迭代器的实现
template<class _Category,class _Ty,class _Diff = ptrdiff_t,class _Pointer =
_Ty *,class _Reference = _Ty&>
struct iterator
{  
  // base type for all iterator classes
  typedef _Category iterator_category;
  typedef _Ty value_type;
  typedef _Diff difference_type;
  typedef _Diff distance_type;   // retained
  typedef _Pointer pointer;
  typedef _Reference reference;
};