【C++】vector - 技术栈

vector 内部六大核心类型别名

value_type

**定义：**容器存放的原始元素类型

**作用：**通用模板编程时，不知道容器元素类型，用它代表元素。
复制代码
	//  value_type 容器存储的容器类型 
	/*vector<int>::value_type num = 100;
	cout << "value_type : " << num << endl;*/
reference / const_reference

reference

等价于 value_type&，普通左值引用，可读可改容器元素。
复制代码
//reference :元素左值引用 int &
//vec.push_back(1);
//vector<int>::reference ref = vec[0];
//ref = 200;
//cout << "reference修改后元素：" << vec[0] << endl;
const_reference

等价于 const value_type&，常量只读引用，只能读取，禁止修改。]
复制代码
//const_reference: 只读引用 const int&
//vec.push_back(1);
//vector<int>::const_reference cref = vec[0];
///*cref = 100;*/  //编译报错 ,只读引用 不能修改
//cout << "只读引用 const_reference : " << cref << endl;
使用场景：函数返回容器元素引用：返回 reference 允许外部修改；返回 const_reference 保护容器数据只读。

size_type

用途---》表示：容器元素个数、容量、下标索引。

底层类型-->无符号整数，本质是 size_t（unsigned 类型）
复制代码
// size_type 无符号整数：存容量，个数
//vec.push_back(1);
//vec.push_back(2);
//vec.push_back(3);
//vec.push_back(4);
//vector<int>::size_type cnt = vec.size();
//cout << "size_type类型元素个数：" << cnt << endl;
difference_type

底层类型-->有符号整数 ptrdiff_t（signed 类型）

用途-->专门存两个迭代器之间的差值（迭代器相减的返回值类型）

为啥用有符号 difference_type-->迭代器可以前减后得到负数（反向距离），无符号 size_t 存不了负数
复制代码
//difference_type : 有符号整数，迭代器差值
//vec.push_back(985);
//vec.push_back(211);
//auto it1 = vec.begin();
//auto it2 = vec.end();
//cout << "difference_type迭代器距离：" << it2 - it1 << endl;
iterator /const_iterator（迭代器）

iterator：读写迭代器

普通可修改迭代器，指向容器元素，支持读写。
复制代码
	//普通读写迭代器  iterator
	//vec.push_back(1);
	//vector<int>::iterator it = vec.begin();
	//*it = 985;
	//cout << "iterator修改后：" << *it << endl;
const_iterator：只读迭代器

常量迭代器，只能读取元素，不能修改内容。
复制代码
	//只读迭代器 const_iterator
	//vec.push_back(1);
	//vector<int>::const_iterator cit = vec.begin();
	///**cit = 211;*/  //编译报错 只读迭代器只能读不能修改
	//cout << *cit << endl;
begin() 返回 iterator / cbegin() 返回 const_iterator

构造

默认构造

语法：容器类型变量名;

创建空 vector，没有任何元素；

.empty() 返回 true（输出 1）；

• size = 0，不能直接用 c1 $0$ 访问（越界崩溃）。

适用场景：先创建空容器，后续再 push_back 添加数据。
复制代码
//默认构造
/*vector<int>v1;
v1.push_back(1);
cout << "默认构造,是否为空：" << boolalpha << v1.empty() << endl;*/
拷贝构造

**语法：**C c(另一个同类型容器)-->把已经存在的容器拷贝给新创建的容器
复制代码
//拷贝构造 C c2(c1)
//vector<int>c2{ 10,20,30 };
//vector<int>c3(c2);
//for (auto& v : c3)
//{
//	cout << v << " ";
//
/*}*/
区间构造

语法：C c(起始迭代器, 末尾迭代器)

拷贝 [begin, end) 区间内的元素（左闭右开）；

不限制必须是同一个 vector，可以拷贝数组、其他容器的一段；
复制代码
	//区间构造 C (c,e)  
	/*vector<int>c2{ 10,20,30 };
	vector<int>c3(c2.begin(), c2.end());
	cout << "容器c3的首元素：" << c3[0] << endl;*/
列表初始化

C++11 及以后支持的初始化列表语法

• 直接传入一组元素，自动创建 vector 并存入；

• 下标从 0 开始：c5 $0$ =1，c5 $1$ =3，c5 $2$ =5，c5 $3$ =7；

• 也可写成 vector<int> c5 = {1,3,5,7};
复制代码
//列表初始化 C c{a,b,c,d,e,f}
vector<int>v1{ 1,2,3,4,5,6,7 };
cout << "列表初始化第4个元素：" << v1[3] << endl;
补充

vector 三大核心知识点

深拷贝

**深拷贝包括：**拷贝构造 / 区间构造

赋值运算符也是深拷贝（c1=c2）

核心原理： vector 的拷贝构造、区间拷贝都会分配全新堆内存，新容器与原容器数据完全独立，修改其中一个不会影响另一个。
复制代码
//深拷贝-->开辟独立内存
vector<int>v1 = { 10,20,30,40,50 };
vector<int>v2(v1);
v2[0] = 985;
cout << "v2[0]：" << v2[0] <<  endl;  //985
cout << "v1[0]: " << v1[0]<< endl;  // 输出10,原容器数据不受影响
下标访问 \[\] 越界风险

关键特性:

vector::operator\[\] 不做边界检查：

编译阶段不会报错；

运行时访问超出 size () 的下标，直接越界访问非法内存，程序崩溃 / 乱码。

安全写法

先扩容存入元素再访问下标

带边界检查的安全访问：at() 函数（越界会抛出 out_of_range 异常）
复制代码
//operator [] 下标访问 不检查，会造成越界，程序崩溃
vector<int>v1 = { 1,2,3,4,5 };
vector<int>::iterator res = v1.begin();
cout << res[0] << endl; 
/*cout << res[10] << endl;*/ // 程序崩溃

//避免程序崩溃的两种方法
//方法1，先扩容存入元素，再访问下标
vector<int>v2;
v2.push_back(10);
cout << v2[0] << endl;

//方法2：带边界检查的安全访问 at函数
cout << v2.at(0) << endl;
拷贝构造 vs 引用

核心区分记忆

不带 &：创建全新容器，深拷贝；
带 &：只是原容器别名，不分配新内存