【C/C++】std::vector成员函数清单

std::vector使用指南

1 不同版本提供的能力

基础：C++98 / C++03 提供的成员函数

这些是最初的 std::vector 提供的核心接口：

函数分类	成员函数
构造 & 析构	vector() / vector(size_t) / vector(size_t, const T&) / vector(begin, end)
容量操作	size() / capacity() / max_size() / resize() / empty() / reserve()
元素访问	operator[] / at() / front() / back()
数据访问	data()（非 const 仅 C++03）
修改元素	push_back() / pop_back() / insert() / erase() / clear() / assign() / swap()
迭代器	begin() / end() / rbegin() / rend()

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C++11 新增的成员函数

C++11 引入了移动语义、智能构造、initializer_list 等现代特性。

类别	新增成员函数
构造函数	vector(std::initializer_list<T>)
修改操作	emplace_back() / emplace()
迭代器	cbegin() / cend() / crbegin() / crend()
数据访问	data() 变成同时支持 const 和 non-const
移动语义	移动构造函数和移动赋值运算符
内存管理	使用 allocator_traits 更灵活地控制内存行为（底层）

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C++14：基本无变化（主要是标准库泛化，非 vector 成员变化）

• std::vector 本身成员函数无明显增加
• 更侧重算法泛化（如 std::make_reverse_iterator）

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C++17 引入的新特性（间接影响）

虽然 vector 成员函数未变，但你可以使用：

• data() 安全性增强（支持空容器时返回有效指针）
• std::size(v), std::empty(v)（非成员函数支持）

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C++20 新增的成员函数

类别	成员函数
修改操作	resize_and_overwrite(size, lambda) ✅
内存操作	shrink_to_fit() 行为稳定
常量支持	consteval / constexpr 支持几乎所有成员函数
迭代器	contains() 未加入 vector，是 set/map 的（常见误解）

resize_and_overwrite 是性能优化函数，用于原地构造内容。

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C++23（支持现代特性）

类别	成员函数
范围操作	contains()（set, map 特有）
iterator 扩展	begin() / end() 全部支持 constexpr
std::vector<bool>	提升 bit-reference 安全性（编译器支持有差异）
operator[]	更明确地支持 constexpr（提高编译期能力）

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总结：不同版本对 vector 的增强

C++版本	变化重点
C++98/03	初始接口、复制语义
C++11	移动语义、emplace、initializer_list
C++14	基本无变化
C++17	增强泛型接口、算法
C++20	resize_and_overwrite、全面 constexpr 化
C++23	更现代、安全的范围与编译期支持

2 清单

std::vector<T> 成员函数完整清单（含函数签名、功能说明、适用的 C++ 标准版本）

• 构造函数
• 容量管理
• 元素访问
• 修改操作
• 迭代器
• 分配器支持

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构造与析构函数

函数签名	说明	C++版本
vector()	默认构造，空向量	C++98
explicit vector(size_type n)	构造 n 个默认值元素	C++98
vector(size_type n, const T& value)	构造 n 个指定值	C++98
template <class InputIt> vector(InputIt first, InputIt last)	构造区间元素	C++98
vector(const vector& other)	拷贝构造	C++98
vector(vector&& other)	移动构造	C++11
vector(std::initializer_list<T> ilist)	初始化列表构造	C++11
~vector()	析构函数	C++98
vector& operator=(const vector& other)	拷贝赋值	C++98
vector& operator=(vector&& other)	移动赋值	C++11
vector& operator=(std::initializer_list<T> ilist)	初始化列表赋值	C++11

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容量相关函数

函数签名	说明	C++版本
size_type size() const noexcept	当前元素个数	C++98
size_type capacity() const noexcept	当前分配容量	C++98
size_type max_size() const noexcept	最大可存储元素数	C++98
bool empty() const noexcept	是否为空	C++98
void resize(size_type n)	改变元素个数（默认值）	C++98
void resize(size_type n, const T& value)	改变元素个数（指定值）	C++98
void reserve(size_type new_cap)	扩充容量	C++98
void shrink_to_fit()	释放冗余容量	C++11（行为标准化于 C++20）

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元素访问

函数签名	说明	C++版本
T& operator[](size_type pos)	非边界检查访问	C++98
const T& operator[](size_type pos) const	同上	C++98
T& at(size_type pos)	带边界检查访问	C++98
const T& at(size_type pos) const	同上	C++98
T& front()	返回首元素	C++98
const T& front() const	同上	C++98
T& back()	返回尾元素	C++98
const T& back() const	同上	C++98
T* data() noexcept	原始指针访问	C++11
const T* data() const noexcept	同上	C++11（C++03为非标准扩展）

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修改操作

函数签名	说明	C++版本
void assign(size_type n, const T& val)	用 n 个元素赋值	C++98
template <class InputIt> void assign(InputIt first, InputIt last)	区间赋值	C++98
void assign(std::initializer_list<T> ilist)	初始化列表赋值	C++11
void push_back(const T& value)	末尾添加元素	C++98
void push_back(T&& value)	移动添加	C++11
template <class... Args> void emplace_back(Args&&... args)	原地构造末尾元素	C++11
void pop_back()	删除末尾元素	C++98
iterator insert(iterator pos, const T& value)	插入元素	C++98
iterator insert(iterator pos, T&& value)	移动插入	C++11
iterator insert(iterator pos, size_type count, const T& value)	插入 count 个值	C++98
template <class InputIt> iterator insert(iterator pos, InputIt first, InputIt last)	插入区间	C++98
iterator insert(iterator pos, std::initializer_list<T> ilist)	插入初始化列表	C++11
template <class... Args> iterator emplace(iterator pos, Args&&... args)	原地插入	C++11
iterator erase(iterator pos)	删除一个元素	C++98
iterator erase(iterator first, iterator last)	删除区间	C++98
void clear() noexcept	清空	C++98
void swap(vector& other)	交换内容	C++98
template <class Operation> void resize_and_overwrite(size_type n, Operation op)	自定义重构内容	C++20

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迭代器接口

函数签名	说明	C++版本
iterator begin() / end()	正向迭代器	C++98
const_iterator begin() const / end() const	const 版本	C++98
reverse_iterator rbegin() / rend()	反向迭代器	C++98
const_reverse_iterator rbegin() const / rend() const	const 版本	C++98
const_iterator cbegin() / cend()	C++11
const_reverse_iterator crbegin() / crend()	C++11

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分配器支持

函数签名	说明	C++版本
allocator_type get_allocator() const noexcept	返回使用的 allocator	C++98

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特别说明：std::vector<bool> 特化

std::vector<bool> 是位优化特化版本，部分接口行为不同（如返回 proxy 而非 bool&），C++20 和 C++23 对其进行了更安全的增强。

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附加：非成员相关函数（在 <algorithm> 和 <utility> 中）

函数签名	说明	C++版本
std::swap(vector&, vector&)	交换内容	C++98
std::begin(v) / std::end(v)	泛型访问迭代器	C++11
std::size(v) / std::empty(v)	泛型访问	C++17