一、vector的使用
1.1 vector的定义
是一种类模板
template < class T, class Alloc = allocator<T> >
class vector;
其中的模板参数Alloc是在使用空间配置器(内存池),并给了缺省值,暂时不深究
1.2遍历方式
1.2.1下标+[]遍历
与sting类似,得益于其物理连续结构
1.2.2迭代器遍历
在书写迭代器类型的时候要注意加上模板类型
vector<int>::iterator it1=v1.begin();
1.2.2补:string也可以放到模板里
对应类型vector<string>
此时若要尾插一个string可以用上匿名对象的方法
如要尾插一个:
//①
string s1("张三");
v1.push_back(s1);
//②
v1.push_back(string("李四"));
//③
v1.push_back("王五");
这里的②就是用了匿名对象,而③用了单参数构造函数的隐式类型转换加匿名对象。
1.2.3范围for遍历
普通类型的用法与string类似,但是string的话最好
for(const string& e:v)
{//...}
这样可以避免string频繁地进行深拷贝,消耗时间
1.3数据的控制
1.3.1插入删除的操作
使用push_back和pop_back来完成,头插头删需要配合insert和erase来使用
void push_back (const value_type& val);
void pop_back();
iterator insert (iterator position, const value_type& val);
iterator erase (iterator position);
1.3.2resize的操作
比原来短就缩小,比原来长就默认补齐,这里填补的数字有缺省值,可以选择补默认的(如0)或者自行指定
void resize (size_type n, value_type val = value_type());
1.4顺序表的嵌套
即顺序表的顺序表,如
vector<vector<int>>
此时顺序表中存的就是一个个地址,访问的时候可以采用类似二维数组的访问方式
vv[i][j];
//实质上是
vv.operator[](i).operator[](j);
1.5顺序表常常配合算法sort使用,但排序的方式可能是自定义类型,怎么解决?
sort添加了一个重载,这个重载中有第三个参数
Compare comp
这是一种仿函数的应用,我们只要知道默认排升序,如果要改降序可以采用这一操作:
greater<int> gt;
sort(s1.begin(),s1.end(),gt);
greator这一模板属于std库,于它对应的还有一个less,传过去可以排升序。
二、vector的实现
2.1实现时的分文件问题
对于模板的声明与定义分离我们需要准备多行代码,因此建议都在一个文件.h中实现
2.1补:阅读源码的过程
①先看成员变量
②再看核心成员函数,如构造函数,vector中的尾插等等
③大致了解以后再展开看
2.2reserve实现时的陷阱
我们实现vector的时候有三个成员变量
_start _finish _end_of_storage
分别存储 初始位置,最后一个元素下一个位置,当前空间结束的下一个位置 三处的迭代器
size依靠指针相减得出大小,因此申请新空间以后size()会失效,需要提前记录size的大小方便使用。
2.3vector中的find问题
vector不再提供find,而是在算法algorithm头文件下有find函数来让stl统一使用。
2.4insert与erase涉及到的迭代器失效问题
2.4.1insert中
迭代器失效是扩容导致的,在插入时扩容后,_start和_finish会转移到新空间,那么原来标识插入位置的参数pos就会失效
直接在参数列表加引用可不可以?
答:不可以,例如当我们调用函数的语句写为
v1.insert(v1.begin(),0);
这样的时候,因为begin()是传值返回,而传值返回意味着会进行拷贝生成临时对象,临时对象具有常性,不可被修改
为此,我们以iterator作为返回值,出现类似
it=v1.insert(it,0);
这样的形式,更新一下it对应的迭代器。
2.4.2erase中
因为有时会erase最后一个数据,造成野指针,所以我们统一认为pos位置迭代器已失效,在VS中会在类型层面对它标识,不允许访问;在Linux中没有进行强制处理
此时我们的解决方案依旧是iterator作为返回值,更新一下来去除标识
2.4.2补:Linux中隐藏的陷阱
虽然在Linux中没有进行强制处理,但是也不能抱有侥幸心理,因为可能出现野指针问题和其他编译器无法运行的问题。
2.5实现拷贝构造时的问题
在自行实现vector的时候我们习惯直接用默认构造函数,但是因为拷贝构造也属于一种构造,所以在显示写完拷贝构造以后,编译器不会默认生成构造函数,这时可以用
2.5补:default关键字
vector()=default;
可以强制生成默认构造函数。
2.6迭代器区间进行构造中的问题
类模板的成员函数也可以写成函数模板,这里我们就用到了这一说法
template <class InputIterator>
vector (InputIterator first, InputIterator last,
const allocator_type& alloc = allocator_type());
我们之所以要写成函数模板,就是为了可以支持所有类型的迭代器进行区间初始化,它的实现逐步尾插即可
2.7缺省值T()与C++对内置类型的更新
对于泛型编程来说,有时我们需要给一种缺省值:来达到模板类型是什么,就给什么类型的值这一效果,为此出现了T(),
如vector的一种特殊构造:用n个val初始化vector就用到了
explicit vector (size_type n, const T& val = T(),
const allocator_type& alloc = allocator_type());
其中,T()本质是自动调用构造函数,自定义类型完美解决,可是这样一来内置类型也需要构造了
2.7补:内置类型的构造
其实就是简单的赋值,如以下几种写法:
int a1=0;
int a2(1);
int a3=int();
int a4=int(1);
分别赋值0,1,0,1
2.8 vector(size_t n,const T& value)与vector(int n,const T& value)同时存在的原因
因为函数调用的冲突问题,
当
template <class InputIterator>
vector (InputIterator first, InputIterator last);
与
vector (size_type n, const T& val = T())
同时存在的时候,我们的代码(int类型的特殊问题)
vector<int> v1(10,1);
本意是用10个1来初始化,却被上面的模板读取导致目的无法达到,因此重载一个函数来避免这种"抢调用"的情况。
2.9C++中{}的问题(initializer_list列表构造vector)
{}的功能不少,有
//多参数的隐式类型转换
A aa1={1,2};
//单参数也可以用{}来隐式类型转换
B aa2={1};
要区分
std::vector<int> v1={1,2,3,4,5,6};
这里的隐式类型转换因为参数个数不固定,与上面不同,隐式类型转换到的新类型是属于C++11新支持的initializer_list类型
它有两种表示方法:
auto li={1,2,3,4,5,6};
initializer_list<int> li={1,2,3,4,5,6};
此处li的类型为initializer_list
要想支持上述v1的顺利构造,需要写一个传参为initializer_list<T>类型的构造函数
库中:
vector (initializer_list<value_type> il,
const allocator_type& alloc = allocator_type());
之后如
vector<int> v1({1,2,3});
vector<int> v2={10,20,30};
都可以支持了。
2.10关于reverse对于含有资源管理的自定义类型的拷贝
对于内置类型和无资源管理的自定义类型,我们在实现reverse的时候进行memcpy对应的浅拷贝即可,但是对于如string类型的含有资源管理的自定义类型,我们在需要申请空间的时候会进行浅拷贝,delete销毁会导致原空间内容一并销毁,导致析构多次。
为此我们可以用下标+[]循环赋值来深拷贝解决。