C++ vector 从入门到上手：核心基本用法全解析

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目录

[一、vector 是什么？](#一、vector 是什么？)

二、基础准备：头文件与命名空间

[三、vector 核心基本用法](#三、vector 核心基本用法)

[3.1. 初始化（最常用的 5 种方式）](#3.1. 初始化（最常用的 5 种方式）)

[3.2. 元素访问（4 种常用方式）](#3.2. 元素访问（4 种常用方式）)

[3.3. 元素的添加与删除](#3.3. 元素的添加与删除)

[3.4. 容量与大小（核心属性）](#3.4. 容量与大小（核心属性）)

[3.5. 遍历 vector（3 种常用方式）](#3.5. 遍历 vector（3 种常用方式）)

[四、vector 常见注意事项](#四、vector 常见注意事项)

五、总结

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在 C++ 编程中，数组是存储一组相同类型数据的基础容器，但普通数组的长度固定、扩容麻烦，而vector作为 STL（标准模板库）中最常用的动态数组容器，完美解决了这些问题。本文将从零基础角度，全面讲解 vector 的基本用法，帮助新手快速上手。

一、vector 是什么？

vector是 C++ STL 中的顺序容器，本质是动态数组------ 它的大小可以根据需要自动增长或缩减，无需像普通数组那样提前固定长度。同时，vector 保留了数组随机访问效率高的优点，是日常开发中最常用的容器之

二、基础准备：头文件与命名空间

使用 vector 前，必须包含对应的头文件，且建议使用std命名空间：

// 核心头文件，必须包含
#include <vector>
// 输入输出头文件（示例中会用到）
#include <iostream>

// 简化代码，避免每次写std::vector
using namespace std;

三、vector 核心基本用法

3.1. 初始化（最常用的 5 种方式）

vector 的初始化方式灵活，新手优先掌握以下 5 种：

int main() {
    // 方式1：空vector（最常用）
    vector<int> vec1;

    // 方式2：初始化时指定长度，元素默认值为0
    vector<int> vec2(5); // 长度为5，元素：[0,0,0,0,0]

    // 方式3：指定长度+初始值
    vector<int> vec3(5, 10); // 长度为5，元素：[10,10,10,10,10]

    // 方式4：用已有数组/列表初始化（C++11及以上）
    vector<int> vec4 = {1, 2, 3, 4, 5}; // 元素：[1,2,3,4,5]

    // 方式5：用另一个vector初始化
    vector<int> vec5(vec4); // 复制vec4，元素：[1,2,3,4,5]

    return 0;
}

3.2. 元素访问（4 种常用方式）

vector 支持多种访问方式，按需选择：

int main() {
    vector<int> vec = {10, 20, 30, 40, 50};

    // 方式1：下标访问（和普通数组一样，无越界检查）
    cout << "下标访问vec[2]：" << vec[2] << endl; // 输出30

    // 方式2：at()访问（有越界检查，更安全）
    cout << "at()访问vec.at(3)：" << vec.at(3) << endl; // 输出40

    // 方式3：访问第一个/最后一个元素
    cout << "第一个元素：" << vec.front() << endl; // 输出10
    cout << "最后一个元素：" << vec.back() << endl; // 输出50

    // 方式4：获取底层数组指针（进阶，了解即可）
    int* ptr = vec.data();
    cout << "通过指针访问第一个元素：" << *ptr << endl; // 输出10

    return 0;
}

注意 ：下标访问（vec[i]）速度快，但越界时会直接崩溃；at(i)会做越界检查，越界时抛出out_of_range异常。

3.3. 元素的添加与删除

vector 的动态性核心体现在元素的增删，掌握以下核心方法：

int main() {
    vector<int> vec = {1, 2, 3};

    // 3.1 尾部添加元素（最常用）
    vec.push_back(4); // 尾部加4，vec：[1,2,3,4]
    vec.emplace_back(5); // C++11新增，效率更高的尾部添加，vec：[1,2,3,4,5]

    // 3.2 指定位置插入元素（迭代器方式）
    // 在第2个元素（下标1）前插入10，vec：[1,10,2,3,4,5]
    vec.insert(vec.begin() + 1, 10);

    // 3.3 尾部删除元素
    vec.pop_back(); // 删除最后一个元素5，vec：[1,10,2,3,4]

    // 3.4 指定位置删除元素
    // 删除第2个元素（下标1），vec：[1,2,3,4]
    vec.erase(vec.begin() + 1);

    // 3.5 清空所有元素（size变为0，capacity不变）
    // vec.clear(); 

    // 打印最终结果：1 2 3 4
    for (int num : vec) {
        cout << num << " ";
    }

    return 0;
}

关键区别 ：push_back是先构造元素再拷贝，emplace_back是直接在 vector 尾部构造元素，效率更高，C++11 及以上优先用emplace_back。

3.4. 容量与大小（核心属性）

vector 的size（实际元素个数）和capacity（已分配的内存空间能容纳的元素个数）是容易混淆的概念，示例说明：

int main() {
    vector<int> vec;

    // 初始状态：size=0，capacity=0
    cout << "初始 size：" << vec.size() << "，capacity：" << vec.capacity() << endl;

    // 添加元素，观察size和capacity变化
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        vec.emplace_back(i);
        cout << "添加第" << i+1 << "个元素后：size=" << vec.size() 
             << "，capacity=" << vec.capacity() << endl;
    }

    // 调整size（扩容补0，缩容删除尾部元素）
    vec.resize(8); // size变为8，capacity不变，新增元素为0
    cout << "resize(8)后：size=" << vec.size() << "，capacity=" << vec.capacity() << endl;

    // 预留容量（提前分配内存，避免频繁扩容）
    vec.reserve(20); // capacity变为20，size不变
    cout << "reserve(20)后：size=" << vec.size() << "，capacity=" << vec.capacity() << endl;

    // 判断是否为空
    if (!vec.empty()) {
        cout << "vector不为空" << endl;
    }

    return 0;
}

程序运行结果：

核心结论：

• size()：返回当前 vector 中实际的元素个数；
• capacity()：返回当前分配的内存能容纳的元素个数；
• reserve(n)：提前分配能容纳 n 个元素的内存，避免频繁扩容（提升性能）；
• resize(n)：调整实际元素个数为 n，不足补默认值，超出则删除尾部元素

3.5. 遍历 vector（3 种常用方式）

遍历是使用 vector 的高频操作，掌握以下 3 种即可：

int main() {
    vector<int> vec = {10, 20, 30, 40, 50};

    // 方式1：普通for循环（下标遍历）
    cout << "普通for循环遍历：";
    for (int i = 0; i < vec.size(); i++) {
        cout << vec[i] << " ";
    }
    cout << endl;

    // 方式2：范围for循环（C++11及以上，最简洁）
    cout << "范围for循环遍历：";
    for (int num : vec) {
        cout << num << " ";
    }
    cout << endl;

    // 方式3：迭代器遍历（STL容器通用方式）
    cout << "迭代器遍历：";
    for (vector<int>::iterator it = vec.begin(); it != vec.end(); it++) {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;

    return 0;
}

程序运行结果：

推荐：日常开发优先用范围 for 循环（简洁），需要修改迭代器位置时用迭代器遍历。

四、vector 常见注意事项

1. 越界访问 ：避免使用vec[i]访问超出size()-1的下标，优先用at()；
2. 迭代器失效：插入 / 删除元素可能导致迭代器失效，操作后需重新获取迭代器；
3. 性能优化 ：如果提前知道元素个数，用reserve()预留容量，减少扩容次数；
4. 内存释放 ：clear()仅清空元素，不释放内存；若需释放内存，可使用vec.swap(vector<int>())。

五、总结

vector 作为 C++ 最核心的容器之一，核心优势是动态扩容 + 随机访问高效，新手需重点掌握：

1. 初始化的 5 种常用方式，尤其是空初始化和列表初始化；
2. 元素访问优先用at()（安全）、front()/back()（便捷）；
3. 增删元素优先用emplace_back()（尾部添加）、pop_back()（尾部删除）；
4. 区分size()（实际元素数）和capacity()（内存容量），合理使用reserve()优化性能。

掌握以上内容，就能满足日常开发中 90% 的 vector 使用场景。后续可进一步学习 vector 的排序、查找、排序等进阶用法，逐步吃透这个核心容器。

都看到这里啦，留下你滴三连吧~