C++ STL中vector用法简要总结

1.基本使用举例

下面的代码给出了vector的基本使用举例。

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <cstdlib>
using namespace std;
typedef vector<int> INTVECTOR;
int main(void)
{
vector<int> num;   // STL中的vector容器
int element;
// 从标准输入设备读入整数，
// 直到输入的是非整型数据为止
while (cin >> element)     //ctrl+Z 结束输入
   num.push_back(element);
// STL中的排序算法
sort(num.begin(), num.end());
// 将排序结果输出到标准输出设备
for (int i = 0; i < num.size(); i ++)
   cout << num[i] << " ";
cout<<endl;
    //vec1对象初始为空
    INTVECTOR vec1;  
    //vec2对象最初有10个值为6的元素
    INTVECTOR vec2(10,6);
    //vec3对象最初有3个值为6的元素
    INTVECTOR vec3(vec2.begin(),vec2.begin()+3);
    //声明一个名为i的双向迭代器
    INTVECTOR::iterator i;
    //从前向后显示vec1中的数据
    cout<<"vec1.begin()--vec1.end():"<<endl;
    for (i =vec1.begin(); i !=vec1.end(); ++i)
        cout << *i << " ";
    cout << endl;
    //从前向后显示vec2中的数据
    cout<<"vec2.begin()--vec2.end():"<<endl;
    for (i =vec2.begin(); i !=vec2.end(); ++i)
        cout << *i << " ";
    cout << endl;
    //从前向后显示vec3中的数据
    cout<<"vec3.begin()--vec3.end():"<<endl;
    for (i =vec3.begin(); i !=vec3.end(); ++i)
        cout << *i << " ";
    cout << endl;

    //测试添加和插入成员函数
    vec1.push_back(2);
    vec1.push_back(4);
    vec1.insert(vec1.begin()+1,5); //在第一个位置后插入5
    vec1.insert(vec1.begin()+1,vec3.begin(),vec3.end());//在第一个位置后插入ve3开始到结束的数字
    cout<<"push() and insert():" <<endl;
    for (i =vec1.begin(); i !=vec1.end(); ++i)
        cout << *i << " ";
    cout << endl;
    //测试赋值成员函数
    vec2.assign(8,1);//重新给vec2赋了8个值1
    cout<<"vec2.assign(8,1):" <<endl;
    for (i =vec2.begin(); i !=vec2.end(); ++i)
        cout << *i << " ";
    cout << endl;
    //测试引用类函数
    cout<<"vec1.front()="<<vec1.front()<<endl;
    cout<<"vec1.back()="<<vec1.back()<<endl;
    cout<<"vec1.at(4)="<<vec1.at(4)<<endl;
    cout<<"vec1[4]="<<vec1[4]<<endl;
    //测试移出和删除
    vec1.pop_back();//最高位前移一位（去掉最高位）
    cout<<"vec1.pop_back():" <<endl;
    for (i =vec1.begin(); i !=vec1.end(); ++i)
        cout << *i << " ";
    cout << endl;
    vec1.erase(vec1.begin()+1,vec1.end()-2);//清除 vec1.begin()+1到vec1.end()-2
    cout<<"vec1.erase():" <<endl;
    for (i =vec1.begin(); i !=vec1.end(); ++i)
        cout << *i << " ";
    cout << endl;
    //显示序列的状态信息
    cout<<"vec1.capacity(): "<<vec1.capacity()<<endl; //capacity() 告诉你最多添加多少个元素才会导致容器重分配内存
    cout<<"vec1.max_size(): "<<vec1.max_size()<<endl;
    cout<<"vec1.size(): "<<vec1.size()<<endl;   //size() 是告诉你容器当中目前实际有多少个元素
    cout<<"vec1.empty(): "<<vec1.empty()<<endl;
    //vector序列容器的运算
    cout<<"vec1==vec3: "<<(vec1==vec3)<<endl; //相等返回1，不相等返回0
    cout<<"vec1<=vec3: "<<(vec1<=vec3)<<endl; //小于等于返回1，否则返回0
   system("pause");
   return 0;
}

2.内存分配与释放

1.vector的内存增长

vector其中一个特点：内存空间只会增长，不会减小。为了支持快速的随机访问，vector容器的元素以连续方式存放，每一个元素都紧挨着前一个元素存储。设想一下，当vector添加一个元 素时，为了满足连续存放这个特性，都需要重新分配空间、拷贝元素、撤销旧空间，这样性能难以接受。因此STL实现者在对vector进行内存分配时，其实际分配的容量要比当前所需的空间多一些。就是说，vector容器预留了一些额外的存储区，用于存放新添加的元素，这样就不必为每个新元素重新分配整个容器的内存空间。

在调用push_back时，每次执行push_back操作，相当于底层的数组实现要重新分配大小；这种实现体现到vector实现就是每当 push_back一个元素,都要重新分配一个大一个元素的存储，然后将原来的元素拷贝到新的存储，之后在拷贝push_back的元素，最后要析构原有的vector并释放原有的内存。例如下面程序：

#include <iostream>#include <cstdlib>#include <vector>using namespace std;class Point
{public:
        Point()
        {
            cout << "construction" << endl;
        }
        Point(const Point& p)
        {
            cout << "copy construction" << endl;
        }        ~Point()
        {
            cout << "destruction" << endl;
        }
};int main()
{
    vector<Point> pointVec;
    Point a;
    Point b;
    pointVec.push_back(a);
    pointVec.push_back(b);

    cout<<pointVec.size()<<std::endl;    return 0;
}

输出结果：

其中执行

pointVec.push_back(a);

此时vector会申请一个内存空间，并调用拷贝构造函数将a放到vector中

再调用

pointVec.push_back(b);

此时内存不够 需要扩大内存，重新分配内存 这时再调用拷贝构造函数将a拷贝到新的内存，再将b拷入新的内存，同时有人调用Point拷贝构造函数，最后释放原来的内存 此时调用Point的析构函数。

2.vector的内存释放

由于vector的内存占用空间只增不减，比如你首先分配了10,000个字节， 然后erase掉后面9,999个，留下一个有效元素，但是内存占用仍为10,000个。所有内存空间是在vector析构时候才能被系统回收。 empty()用来检测容器是否为空的，clear()可以清空所有元素。但是即使clear()，vector所占用的内存空间依然如故，无法保证内存 的回收。

如果需要空间动态缩小，可以考虑使用deque。如果vector，可以用swap()来帮助你释放内存。具体方法如下：

vector<Point>().swap(pointVec); //或者pointVec.swap(vector<Point> ())

标准模板：

template < class T >void ClearVector( vector< T >& vt ) 
{
    vector< T > vtTemp; 
    veTemp.swap( vt );
}

swap()是交换函数，使vector离开其自身的作用域，从而强制释放vector所占的内存空间，总而言之，释放vector内存最简单的方 法是vector<Point>().swap(pointVec)。当时如果pointVec是一个类的成员，不能把 vector<Point>().swap(pointVec)写进类的析构函数中，否则会导致double free or corruption (fasttop)的错误，原因可能是重复释放内存。(前面的pointVec.swap(vector<Point> ())用G++编译没有通过)

3.其他情况释放内存

如果vector中存放的是指针，那么当vector销毁时，这些指针指向的对象不会被销毁，那么内存就不会被释放。如下面这种情况，vector中的元素时由new操作动态申请出来的对象指针：

#include <vector> 
using namespace std; 

vector<void *> v;

每次new之后调用v.push_back()该指针，在程序退出或者根据需要，用以下代码进行内存的释放：

for (vector<void *>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it ++) 
    if (NULL != *it) 
    {
        delete *it; 
        *it = NULL;
    }
v.clear();