一、vector 核心概念
vector是 C++ 标准库(STL)提供的动态数组容器,相比普通数组:
- 无需提前指定固定大小,可自动扩容;
- 支持随机访问(和数组一样用
[]访问元素); - 内置丰富的操作函数(增删改查),无需手动管理内存。
简单说:vector = 动态数组 + 便捷的操作方法,是 C++ 开发中存储一组同类型数据的首选。
二、基础使用步骤(新手必会)
1. 头文件与命名空间
使用vector必须包含头文件,且建议使用std命名空间(避免重复写std::):
cpp
运行
#include <vector> // 核心头文件
#include <iostream>
using namespace std; // 可选,不写的话所有vector操作要加std::
2. 定义与初始化
cpp
运行
// 1. 空vector(最常用)
vector<int> vec1;
// 2. 初始化时指定大小,元素默认值为0
vector<int> vec2(5); // 包含5个int,值都是0
// 3. 指定大小+初始值
vector<int> vec3(5, 10); // 包含5个int,值都是10
// 4. 用数组/列表初始化(C++11及以上)
vector<int> vec4 = {1, 2, 3, 4, 5};
vector<int> vec5({1, 2, 3});
// 5. 用其他vector初始化
vector<int> vec6(vec4); // 复制vec4的所有元素
三、常用操作(高频考点 / 开发常用)
| 操作 | 代码示例 | 功能说明 |
|---|---|---|
| 添加元素(尾部) | vec.push_back(6); |
向 vector 末尾添加元素,自动扩容 |
| 获取元素 | vec[0] / vec.at(0) |
访问第 1 个元素(at会做越界检查,更安全) |
| 获取大小 | vec.size() |
返回当前元素个数 |
| 判断是否为空 | vec.empty() |
空返回 true,非空返回 false |
| 清空元素 | vec.clear() |
清空所有元素(size 变为 0,容量不变) |
| 删除尾部元素 | vec.pop_back(); |
删除最后一个元素 |
| 插入元素(任意位置) | vec.insert(vec.begin()+2, 9); |
在第 3 个位置插入 9 |
| 删除元素(任意位置) | vec.erase(vec.begin()+1); |
删除第 2 个元素 |
| 预留容量 | vec.reserve(100); |
提前分配 100 个元素的空间,避免频繁扩容 |
完整示例代码(可直接运行)
cpp
运行
#include <vector>
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
// 1. 定义并初始化
vector<int> vec = {1, 2, 3};
// 2. 添加元素
vec.push_back(4); // vec: [1,2,3,4]
vec.push_back(5); // vec: [1,2,3,4,5]
// 3. 访问元素
cout << "第1个元素:" << vec[0] << endl; // 输出1
cout << "第3个元素:" << vec.at(2) << endl; // 输出3
// 4. 遍历元素(三种常用方式)
cout << "遍历方式1 - 下标:";
for (int i = 0; i < vec.size(); i++) {
cout << vec[i] << " ";
}
cout << endl;
cout << "遍历方式2 - 范围for(C++11+):";
for (int num : vec) {
cout << num << " ";
}
cout << endl;
cout << "遍历方式3 - 迭代器:";
for (vector<int>::iterator it = vec.begin(); it != vec.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
// 5. 修改与删除
vec[1] = 20; // 修改第2个元素为20,vec: [1,20,3,4,5]
vec.pop_back(); // 删除最后一个元素,vec: [1,20,3,4]
vec.erase(vec.begin()+2); // 删除第3个元素,vec: [1,20,4]
cout << "修改后size:" << vec.size() << endl; // 输出3
return 0;
}
输出结果:
plaintext
第1个元素:1
第3个元素:3
遍历方式1 - 下标:1 2 3 4 5
遍历方式2 - 范围for(C++11+):1 2 3 4 5
遍历方式3 - 迭代器:1 2 3 4 5
修改后size:3
四、核心特性与注意事项
1. 自动扩容机制
vector默认扩容时会分配原来 2 倍的空间(不同编译器可能略有差异);- 频繁
push_back导致的扩容会消耗性能,若提前知道元素数量,用reserve(n)预留空间可避免频繁扩容。
2. 越界访问问题
vec[i]:不做越界检查,越界会导致程序崩溃(和普通数组一样);vec.at(i):会做越界检查,越界抛出out_of_range异常,新手建议优先用at。
3. 适用场景
- 适合需要动态添加 / 删除元素 、随机访问的场景(如存储用户列表、算法题中的临时数据);
- 不适合频繁在头部 / 中间插入删除(效率低),这类场景建议用
list。
总结
vector是 C++ 动态数组,核心优势是动态扩容 + 随机访问 + 便捷操作,是存储同类型数据的首选;- 新手必记操作:
push_back(添加)、size()(大小)、[]/at(访问)、clear()(清空); - 注意:避免频繁扩容(用
reserve),优先用at访问元素(更安全)。