c++ 11标准模板（STL） std::vector (九）

定义于头文件 <vector>

template<     class T,     class Allocator = std::allocator<T> > class vector;	(1)
namespace pmr {     template <class T>     using vector = std::vector<T, std::pmr::polymorphic_allocator<T>>; }	(2)	(C++17 起)

1) std::vector 是封装动态数组的顺序容器。

2) std::pmr::vector 是使用多态分配器的模板别名。

元素相继存储，这意味着不仅可通过迭代器，还能用指向元素的常规指针访问元素。这意味着指向 vector 元素的指针能传递给任何期待指向数组元素的指针的函数。

(C++03 起)

vector 的存储是自动管理的，按需扩张收缩。 vector 通常占用多于静态数组的空间，因为要分配更多内存以管理将来的增长。 vector 所用的方式不在每次插入元素时，而只在额外内存耗尽时重分配。分配的内存总量可用 capacity() 函数查询。额外内存可通过对 shrink_to_fit() 的调用返回给系统。 (C++11 起)

重分配通常是性能上有开销的操作。若元素数量已知，则 reserve() 函数可用于消除重分配。

vector 上的常见操作复杂度（效率）如下：

• 随机访问——常数 O(1)
• 在末尾插入或移除元素——均摊常数 O(1)
• 插入或移除元素——与到 vector 结尾的距离成线性 O(n)

std::vector （对于 bool 以外的 T ）满足容器 (Container) 、具分配器容器 (AllocatorAwareContainer) 、序列容器 (SequenceContainer) 、连续容器 (ContiguousContainer) (C++17 起)及可逆容器 (ReversibleContainer) 的要求。

 

修改器

将元素添加到容器末尾

std::vector<T,Allocator>::push_back

void push_back( const T& value );	(1)
void push_back( T&& value );	(2)	(C++11 起)

后附给定元素 value 到容器尾。

1) 初始化新元素为 value 的副本。

2) 移动 value 进新元素。

若新的 size() 大于 capacity() ，则所有迭代器和引用（包含尾后迭代器）都被非法化。否则仅尾后迭代器被非法化。

参数

value	-	要后附的元素值
类型要求
- 为使用重载 (1) ， T 必须满足可复制插入 (CopyInsertable) 的要求。
- 为使用重载 (2) ， T 必须满足可移动插入 (MoveInsertable) 的要求。

返回值

（无）

复杂度

均摊常数。

异常

若抛出异常（可能因为 Allocator::allocate() 或元素复制/移动构造函数/赋值），则此函数无效果（强异常保证）。

若 T 的移动构造函数不是 noexcept 且 T 不可复制插入 (CopyInsertable) 到 *this ，则 vector 将使用会抛出的移动构造函数。若它抛出，则抛弃保证且效果未指定。

(C++11 起)

注意

一些实现在 push_back 导致会超出 max_size 的重分配时亦抛出 std::length_error ，由于这会隐式调用 reserve(size()+1) 的等价者。

 

在容器末尾就地构造元素

std::vector<T,Allocator>::emplace_back

template< class... Args > void emplace_back( Args&&... args );		(C++11 起) (C++17 前)
template< class... Args > reference emplace_back( Args&&... args );		(C++17 起)

添加新元素到容器尾。元素通过 std::allocator_traits::construct 构造，它典型地用布置 new 于容器所提供的位置原位构造元素。参数 args... 以 std::forward<Args>(args)... 转发到构造函数。

若新的 size() 大于 capacity() ，则所有迭代器和引用（包含尾后迭代器）都被非法化。否则仅尾后迭代器被非法化。

参数

args	-	转发到元素构造函数的参数
类型要求
- value_type 必须满足可移动插入 (MoveInsertable) 和 可就位构造 (EmplaceConstructible) 的要求。

返回值

（无）	(C++17 前)
到被插入元素的引用。	(C++17 起)

复杂度

均摊常数。

异常

若抛出异常，则此函数无效果（强异常保证）。 若 T 的移动构造函数非 noexcept 且非可复制插入 (CopyInsertable) 到 *this ，则 vector 将使用抛出的移动构造函数。若它抛出，则保证被舍弃，且效果未指定。

注意

因为可能发生再分配， emplace_back 对 vector 要求元素类型为可移动插入 (MoveInsertable) 。

特化 std::vector<bool> 在 C++14 前无 emplace_back() 成员。

调用示例

#include <iostream>
#include <string>
#include <iterator>
#include <algorithm>
#include <functional>
#include <time.h>
#include <vector>using namespace std;struct Cell
{int x;int y;Cell() = default;Cell(int a, int b): x(a), y(b) {}Cell &operator +=(const Cell &cell){x += cell.x;y += cell.y;return *this;}Cell &operator +(const Cell &cell){x += cell.x;y += cell.y;return *this;}Cell &operator *(const Cell &cell){x *= cell.x;y *= cell.y;return *this;}Cell &operator ++(){x += 1;y += 1;return *this;}bool operator <(const Cell &cell) const{if (x == cell.x){return y < cell.y;}else{return x < cell.x;}}bool operator >(const Cell &cell) const{if (x == cell.x){return y > cell.y;}else{return x > cell.x;}}bool operator ==(const Cell &cell) const{return x == cell.x && y == cell.y;}
};std::ostream &operator<<(std::ostream &os, const Cell &cell)
{os << "{" << cell.x << "," << cell.y << "}";return os;
}int main()
{std::cout << std::boolalpha;std::mt19937 g{std::random_device{}()};srand((unsigned)time(NULL));auto generate = [](){int n = std::rand() % 10 + 110;Cell cell{n, n};return cell;};//1) 默认构造函数。构造拥有默认构造的分配器的空容器。std::vector<Cell> vector1;while (vector1.size() < 3){//后附给定元素 value 到容器尾。1) 初始化新元素为 value 的副本。vector1.push_back(generate());std::cout << "vector1:  ";std::copy(vector1.begin(), vector1.end(), std::ostream_iterator<Cell>(std::cout, " "));std::cout << std::endl;}while (vector1.size() < 6){//后附给定元素 value 到容器尾。2) 移动 value 进新元素。Cell cell = generate();vector1.push_back(std::move(cell));std::cout << "vector1:  ";std::copy(vector1.begin(), vector1.end(), std::ostream_iterator<Cell>(std::cout, " "));std::cout << std::endl;}std::cout << std::endl;//1) 默认构造函数。构造拥有默认构造的分配器的空容器。std::vector<Cell> vector2;while (vector2.size() < 3){int n = std::rand() % 10 + 110;//添加新元素到容器尾。元素通过 std::allocator_traits::construct 构造，//它典型地用布置 new 于容器所提供的位置原位构造元素。//参数 args... 以 std::forward<Args>(args)... 转发到构造函数。vector2.emplace_back(n, n);std::cout << "vector2:  ";std::copy(vector2.begin(), vector2.end(), std::ostream_iterator<Cell>(std::cout, " "));std::cout << std::endl;}return 0;
}