C++ vector - 技术栈

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

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#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

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// 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

复制代码

#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

复制代码

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）。