什麼?還不懂c++vector的用法,你憑什麼勇氣來的!

本文轉載自【微信公眾號：羽林君，ID:Conscience_Remains】經微信公眾號授權轉載，如需轉載與原文作者聯繫

前言

今天繼續肝C++，一入C++深似海。越學越有意思。今天給大家帶來一篇c++vector的介紹，難以置信這篇文章寫了我三天，不過總算整理完畢，現在分享給大家。

模板類vector 和 array是數組的替代品。模板類vector 類似於string類，也是一種動態數組。 在 c++ 中，vector 是一個十分有用的容器。它能夠像容器一樣存放各種類型的對象，簡單地說，vector是一個能夠存放任意類型的動態數組，能夠增加和壓縮數據。

在C++ primer plus 這本書中關於vectir不是進行一次性介紹的，而是分別在不同板塊使用vctor而去介紹的，今天我就融合起來介紹一些vector的使用。

vector做一個模板類

C++語言既有類模板，也有函數模板，其中vector是一個類模板。只有對C++有一定深入的理解才能寫出模板。

模板本身不是類或是函數，相反可以將模板看作編譯器生成類或函數編寫的一份說明。編譯器根據模板創建類或函數的過程叫做實例化，當使用模板時，需要指出編譯器應把類或者函數實例化成何種類型。

對於類模板來說，我們通過提供一些額外的信息，來指定模板到底實例化成什麼樣的類，需要提供哪些信息由模板決定。而提供信息的方式如下所示，即在模板名字後面跟一對尖括號，在括號上面放上信息。

以vector為例子：

vector<int> ivec; //ivec保存int類型的對象

vector<Sales_item> Sales_vec;//保存Sales_item類型的對象

vector<vector<string>> file; //一個二維數組，該元素的vector對象

上面的例子中，編譯器根據模板vector生成了三種不同的類型：vector<int>，vector<Sales_item>和vector<vector<string>>。

vector是模板而非類型，由vector生成的類型必須包含vector中的元素類型，例如vector<int>，int就是vector元素的類型。

vector能容納大部分類型的對象作為參數，但是因為引用不是對象，所以不存在包含引用的vector。

vector<int &> int； //是錯誤的

定義和初始化vector類型

vector<T> v1; //v1是一個空vector，它潛在的元素是T類型的，執行默認初始化

vector<T> v2(v1); //v2中包含有v1所有元素的副本

vector<T> v2 = v1;//等價於v2(v1)，v2中包含有v1所有元素的副本

vector<T> v3(n,val);//v3包含了n個重複的元素，每個元素的初始值都是val

vector<T> v4(n); //v4包含了n個重複執行了值初始化的對象

vector<T> v5{a,b,c...};//v5包含了初始值個數的元素，每個元素被賦予相應的初始值

vector<T> v5={a,b,c...};//等價於 v5{a,b,c...};

看到第一個初始化例子，初始化了一個空vector，看上去空vector好像沒什麼用處。但是別忘了，vector是一個數組，在程序運行中，我們是可以很高效的往vector對象中添加元素。事實上，vector最常用方式就是先定義一個空vector，然後當運行時獲取到元素，再逐一添加。

當然也可以在定義vector對象時指定元素的初始值。例如，允許一個vector對象的元素拷貝給另一個vector對象。此時，新vector對象的元素就是原vector對象對應的副本。注意兩個vector對象的類型必須相同。

vector<int> ivec; //初始狀態為空

vector<int> ivec2(ivec); //把ivec的值拷貝給ivec2

vector<int> ivec3 = ivec; //把ivec的元素拷貝給ivec3

vector<string> svec(ivec2); //錯誤：svec的元素時string對象，不是int

列表初始化vector對象

列表初始化即使用花括號括起來的0個或多個初始元素值被賦給vector對象：

vector<string> article = {"a","an","the"}；

vector<string> article1 = ("a","an","the")；//錯誤 不能放置於圓括號內

創建指定數量的元素:

還可以用vector對象容納的元素數量和所有元素的統一初始值來初始化vector對象：

vector<int> ivec(10,-1); //10個int類型的元素，每個都被初始化為-1

vector<string> svec(10,"hi!");//10個sting類型的元素，每個都被初始化為"hi!"

vector迭代器功能

要訪問順序容器和關聯容器中的元素，需要通過「迭代器（iterator）」進行。迭代器是一個變量，相當於容器和操縱容器的算法之間的中介。迭代器可以指向容器中的某個元素，通過迭代器就可以讀寫它指向的元素。從這一點上看，迭代器和指針類似。

不過和指針不一樣的是，獲取迭代器不是使用取地址符，有迭代器的類型同時返回迭代器的成員。比如，這些類型都擁有名為begin和end的成員，其中begin負責返回指向第一個元素的迭代器，

auto b = v.begin(), c = v.end(); //b表示v的第一個元素 c表示v尾元素的下一個位置

end成員則負責返回指向容器"尾元素的下一個位置"的迭代器。這樣的迭代器

指示的是容器的一個不存在的"尾後"元素。

*iter //返回迭代器iter所指元素的應用

iter->mem //解應用iter並獲取該元素名為mem的成員，等價於(*iter).mem

++iter //令iter指向容器中的下一個元素

--iter //令iter指向容器的上一個元素

舉例子：依次輸出text的每一行直至遇到第一個空白行為止

for(auto it = text.cbegin(); it != text.cend()&& !it->empty();++it)

count << *it <<endl

注：cbegin()和cend()是C++11新增的，它們返回一個const的迭代器，不能用於修改元素。

vector當作容器

一個容器就是一些特定類型對象的集合。順序容器類型有vector（可變大小數組，支持快速隨機訪問，在尾部之外的位置插入或刪除元素可能很慢）、deque（雙端隊列，支持快速隨機訪問，在頭尾插入/刪除元素很快）、list（雙向列表，只支持雙向順序訪問，在list中任何位置進行插入/刪除操作速度都很快）、forward_list（單向列表，只支持單向順序訪問，在列表中任何位置進行插入/刪除操作速度都很快）、array（固定大小數組，支持快速隨機訪問，不能添加或刪除元素）、string（與vector類似的容器，但專門用於保存字符，隨機訪問快，在尾部插入/刪除速度快）。

向vector對象中添加元素

對vector對象來說，直接初始化的方式適用於三種情況：初始值已知且數量較少、初始值是另一個vector對象的副本、所有元素的初始值都一樣。然後更常見的情況是：創建一個vector對象時並不清楚實際所許需要的元素個數，元素的值也無法確定。還有些時候即使元素的初值已知，但如果這些值的總量較大且各不相同，那麼在創建vector對象的時候執行初始化操作也會顯得過於繁瑣。

舉個例子：如果想創建一個vector對象令其包含從0到9共10個元素，使用列表初始化的方法很容易做到這一點；但如果vector對象所包含的元素是從0到99或者0到999呢？這時候通過列表初始化把所有元素都一一羅列出來就不太合適了。對於此例來說，更好的處理方法是先創建一個空的vector，然後在運行時再利用vector的成員函數push_back向其中添加元素。push_back負責把一個值當成vector對象的尾元素"壓到（push）"vector對象的"尾端（back）"，例如：

string word;

vector<string> text;//空vector對象

while(cin>>word)//cin>>word 是對word 進行賦值

{

text.push_back(word);//把word添加到text後面

}

在這上面有進一步優化的空間就是使用emplace_back(順序容器(如vector、deque、list)新標準引入了三個新成員：emplace_front、emplace和emplace_back，這些操作構造而不是拷貝元素。這些操作分別對應push_front、insert和push_back，允許我們將元素放置在容器頭部、一個指定位置之前或容器尾部。)

在容器尾部添加一個元素，這個元素原地構造，不需要觸發拷貝構造和轉移構造。而且調用形式更加簡潔，直接根據參數初始化臨時對象的成員。

當調用push或insert成員函數時，我們將元素類型的對象傳遞給它們，這些對象被拷貝到容器中。而當我們調用一個emplace成員函數時，則是將參數傳遞給元素類型的構造函數。emplace成員使用這些參數在容器管理的內存空間中直接構造元素。

emplace_back在引入右值引用，轉移構造函數，轉移複製運算符之前，通常使用push_back()向容器中加入一個右值元素（臨時對象）的時候，首先會調用構造函數構造這個臨時對象，然後需要調用拷貝構造函數將這個臨時對象放入容器中。原來的臨時變量釋放。這樣造成的問題是臨時變量申請的資源就浪費。

所以現在我們可以用emplace_back替換push_back使用，上面例子就可以這麼表示：

text.emplace_back(word);//把word添加到text後面

其他的vector操作

v.empty() //

v.size()

v[n] //返回v中第n個位置上的元素引用

不能用下標形式添加元素

v[idex] = a; //錯誤

此外還有好多vector屬於容器的操作，大家可以參考容器使用的函數，都是一樣的：具體使用另一位朋友寫的很詳細，我就不多做贅述了，大家可以去看看《vector容器！》

v.capacity();//容器的容量

v.size();//返回容器中的元素個數

v.resize(int num);//重新指定容器的長度為num,若容器變長，則以默認值填充新位置；如果容器變短，則末尾超出容器長度的元素被刪除

v.resize(int num, eles);

v.insert(const_iterator pos,ele);//迭代器指向位置pos插入元素els

v.erase(const_iterator pos);//刪除迭代器指向的元素

v.erase(const_iterator start,const_iteartor end);//刪除迭代器從start到end之間的元素

v.clear();//刪除容器中所有元素

vector當作參數

在C++裡很多時候我們會遇到函數想返回兩個以上結果的情況，這時候可以用數組（vector）、類來作為容器返回，也可以聲明一個全局變量的數組，將數值存放在數組裡解決。

使用引用來解決，將vector的引用在函數間傳遞

這是一個例子，假設我要傳入一個數，我的函數的功能是返回這個數後面十個數的序列。

#include<iostream>

#include<vector>

using namespace std;

/*

輸入一個數，返回這個數後面的十個數字序列

注意參數的這個 & 符號不能省略

*/

void getSequence(int num,vector<int>& sequence){

for(int i=0;i<10;i++){

sequence.push_back(i+num);

}

}

int main(){

int num=9;

vector<int> sequence;

//在主調函數這邊，直接傳入該vector變量

getSequence(num,sequence);

//訪問該vector的值的時候，也是直接訪問即可

for(vector<int>::iterator it=sequence.begin();it!=sequence.end();it++){

cout<<*it<<endl;

使用vector注意事項：

1、如果你要表示的向量長度較長（需要為向量內部保存很多數），容易導致內存洩漏，而且效率會很低；

2、Vector 作為函數的參數或者返回值時，需要注意它的寫法：

double Distance(vector<int>&a,vector<int>&b)

其中的「&」絕對不能少！！

文件處理和vector應用

主要是嘗試在文件中記錄和讀取信息，中間用到了vector，C++導出excel表格的過程太過繁瑣，所以這裡直接用很簡單的方法導出一個.csv的文本文件，該文件也可用excel打開。

#include<string>

#include<fstream> // 文件流

#include<sstream>

using namespace std;

int main()

//寫文件

ofstream outFile;

outFile.open("data.csv", ios::out);

outFile << "name" << ',' << "age"<< ',' << "hobby" << endl;

outFile << "Mike" << ',' << 18 << ','<< "paiting" << endl;

outFile << "Tom" << ',' << 25 << ','<< "football" << endl;

outFile.close();

ifstream inFile("data.csv", ios::in);

string lineStr;

vector< vector<string> > strArray; //vector 類型文string

while(getline(inFile, lineStr)) // 從 inFile 中讀取一行，放到 lineStr 中

{

cout<< lineStr<<endl;

stringstream ss(lineStr); //讀取內容放置在 ss流 中, 括號相當於初始化

string str;

vector<string> lineArray;

// 按照逗號分隔

while(getline(ss, str, ',')) // ss 中， 按照 「，」 逗號分割將ss 分割成一個個str

{

lineArray.push_back(str); // 將字符串放置到 line Array

cout<< str<<endl;

}

strArray.push_back(lineArray);

getchar();

return 0;

outFile.open("data.csv", ios::out);前面的雙引號內容為csv文件路徑，若沒有輸入文件路徑，則在編譯器默認路徑下生成一個csv文件。『