c++kquote>vector是C++ STL中封装动态数组的序列容器，支持随机访问和尾部高效增删。通过#include 使用，可空初始化、指定大小或初值、用其他容器或初始化列表构造。常用函数包括：[]和at()访问元素（后者检查越界），front()/back()获取首尾元素，data()返回底层数组指针；size()/empty()查询大小和空状态，capacity()查看容量，resize()调整大小，reserve()预分配空间以减少扩容开销。其扩容机制为当前容量不足时重新分配更大内存并复制原数据，典型实现采用1.5或2倍增长策略，确保均摊时间复杂度较低。
在C++ STL中，vector 是最常用的一种序列式容器，它封装了动态数组，能够自动管理内存，支持快速随机访问，并且可以在尾部高效地插入和删除元素。本文将详细介绍 vector 的基本使用方法、常用函数以及其背后的扩容机制。
vector 基本定义与初始化
要使用 vector，需要包含头文件 ：
#include
常见初始化方式包括：
空容器：std::vector vec; 指定大小：std::vector vec(5);（创建5个默认值为0的int） 指定大小和初始值：std::vector vec(5, 10);（5个10） 用另一个容器初始化：std::vector vec2(vec1); 用初始化列表（C++11）：std::vector vec = {1, 2, 3, 4};
常用成员函数详解
vector 提供了丰富的接口来操作数据，以下是开发中最常使用的函数：
立即学习“C++免费学习笔记（深入）”；
1. 元素访问vec[i]：直接访问第 i 个元素，不检查越界 vec.at(i)：访问第 i 个元素，会做越界检查，越界抛出 std::out_of_range vec.front()：返回第一个元素 vec.back()：返回最后一个元素 vec.data()：返回指向内部数组首元素的指针，可用于 C 风格接口2. 容量相关vec.size()：当前元素个数 vec.empty()：判断是否为空，比 size() == 0 更推荐 vec.capacity()：当前分配的存储空间能容纳多少元素 vec.resize(n)：调整大小，若 n > size 则补默认值；n vec.reserve(n)：预分配至少 n 个元素的空间，避免频繁扩容 vec.shrink_to_fit()：请求释放未使用的内存（C++11）3. 修改操作vec.push_back(x)：尾部插入一个元素 vec.pop_back()：删除最后一个元素 vec.insert(it, x)：在迭代器 it 指向位置前插入元素 x vec.erase(it)：删除 it 指向的元素，或删除区间 [first, last) vec.clear()：清空所有元素 vec.swap(another_vec)：与另一个 vector 交换内容，常数时间
vector 扩容机制解析
vector 的底层是一段连续的内存空间。当插入元素导致当前容量不足时，会触发扩容机制。
扩容过程如下：
申请一块更大的内存空间（通常是原容量的 1.5 倍或 2 倍，具体由编译器实现决定） 将原有元素逐个拷贝或移动到新空间 释放旧内存 更新内部指针指向新内存
不同编译器策略略有差异：
GCC（libstdc++）通常以 2 倍扩容 MSVC 和 Clang（libc++）可能采用 1.5 倍增长策略，更节省内存
扩容是昂贵的操作，应尽量避免频繁发生。建议：
如果能预估元素数量，提前调用 reserve() 避免在循环中不断 push_back 而不 reserve
例如：
std::vector vec;
vec.reserve(1000); // 预分配空间
for (int i = 0; i vec.push_back(i);
}
这样可确保只分配一次内存，效率更高。
迭代器失效问题
由于扩容会改变内存地址，所有指向 vector 的迭代器、指针、引用在扩容后都会失效。
insert / push_back 导致扩容：所有迭代器失效 erase 删除元素：被删元素及之后的迭代器失效 pop_back：尾部迭代器失效
编程时需注意避免使用已失效的迭代器，否则行为未定义。
性能特点与适用场景
vector 的优势：
支持 O(1) 随机访问 内存连续，缓存友好 尾插尾删效率高（摊销 O(1)） 与 C 数组兼容性好
不适合的场景：
频繁在中间插入/删除（需移动大量元素） 需要保证指针长期有效（扩容会失效）
对于这类需求，可考虑 list 或 deque。
基本上就这些。掌握 vector 的使用和原理，是 C++ 开发的基础能力。
以上就是C++ vector容器怎么使用_C++ STL vector常用函数与扩容机制详解的详细内容，更多请关注创想鸟其它相关文章！
版权声明：本文内容由互联网用户自发贡献，该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。
如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容， 请发送邮件至 chuangxiangniao@163.com 举报，一经查实，本站将立刻删除。
发布者：程序猿，转转请注明出处：https://www.chuangxiangniao.com/p/1489292.html
微信扫一扫 
支付宝扫一扫 
