C++の容器vector
题图：NoCopy
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C++のvector类
上一篇文章C++のstring类，我们讲了一下C++中的string类，简单梳理了string对象的创建方式，数据操作等，今天我们继续介绍C++中另外一个概念vector。
那么，什么是vector呢？简单来讲，它就是一个可以用来装东西的容器。我们首先来看一下怎么用vector这个类吧。
如果想要使用vector,我们需要包含以下头文件
#include<vector>
由于vector属于std命名空间范围的类，因此还需要指定命名空间，如下：
using std::vector;或者在需要的地方直接在vector前指定命名空间：
std::vector...
vector为什么是容器呢？因为它能装其他的对象，这有点像数组，但是远比数组强大。vector基本可以装所有类型的对象，而数组大多数情况下只能存数字或字符。
关于容器，我们后面详细介绍，以后我们还会学习很多种类型的容器，大体上分为两类，序列型容器和关联型容器。而我们今天所说的vector即是序列型容器。所谓序列型就是指vector这个东西存数据的时候按照先后顺序一个一个存，可以把它想象成数据结构中的栈这个概念。
除此之外，vector还是一个模板类，模板这个概念是泛型编程里面的概念，这我们后面学习泛型编程的时候再详细说（暂时不了解模板，丝毫不影响我们学习vector的使用）。现在我们可以把它理解为用vector创建对象时，是有一个模板的，可以根据传入参数的数据类型创建对象，这也是vector能够存储基本所有内置类型对象和类类型对象的原因。
但是有一点，vector并不能存引用型变量，引用仅仅是一个变量的别名，而不带表实体。
我们先来看一下怎么用vector创建对象吧。
代码如下所示：
...
class A
...
vector<int> vec_int; // 创建整型的vector
vector<A> a_vec; // 创建一个用于存A的对象的vector
vector<vector<string>> file; //创建一个用于存储vector的vector,前者中又存着string对象
我们需要注意的是，vector并不是像int, string等具体的类型，vector并不是类型，所以不能直接使用：
vector vec;
这种方式创建对象，而应该指明vector中所存元素的类型。
下面我们来看一下怎么样初始化一个vector吧。由于C++中vector属于类模板，因此其初始化也需要用类模板的形式。如下：
vector<T> v1 初始化一个空的vector v1,其中的元素类型为T
vector<T> v2(v1) 使用v1中的所有元素初始化一个vector v2
vector<T> v3 = v1 使用v1中的所有元素初始化一个vector v3
vector<T> v4(n) 定义vector v4,并用n个T类型的元素初始化
vector<T> v5{a, b, c} 使用{a, b, c}三个元素初始化v5
vector<T> v6={a, b, c} 使用{a, b, c}三个元素初始化v6
下面我们简单用几行示例代码看一下怎么样定义和初始化vector对象吧：
//Cpp_Vector参考代码
#include <iostream>
#include <vector>
using std::vector;
int main() {
vector<int> v1; //创建一个int型vector v1
vector<int> v2(10); //v2中存有10个0
vector<int> v3(10, 1); //v2中存有10个1
vector <std::string > v4(10); //v3中存有10个""
vector <std::string > v5(10, "Hello"); //v3中存有10个"Hello"
vector <std::string> v6{ "Hello", "World", "!" }; //v6中存有"Hello"、"World"、"!"
return 0;
}
既然，vector是用来存对象的，那么我们怎么来访问它里面存储的对象呢？C++11中提供了5种方式，分别是：
at 访问vector中特定的元素
operator[] 通过索引访问指定的元素
front 访问vector中第一个元素
back 访问vector中最后一个元素
data 获取vector首地址
我们看一下代码：
std::cout << v6.at(0) << std::endl;
std::cout << v6.front() << std::endl;
std::cout << v6.back() << std::endl;
std::cout << v6[0] << std::endl;
std::cout << v6.data() << std::endl;
std::cout << *v6.data() << std::endl;
std::cout << v6.data()[1] << std::endl;
v6上面初始化时，值为{ "Hello", "World", "!" }，执行上面的代码后输出
Hello
Hello
!
Hello
000002789C905620
Hello
World
注意上面的data()方法是在C++11标准才出现的，C++98标准是没有的。
对于一个vector对象，既然它是容器，便有一些跟容量有关的操作，C++11标准中提供了7个操作：
empty 判断vector对象是否为空
size 获取vector对象的大小
max_size vector可以存的最大元素个数，与内存大小有关
reserve 改变capacity的大小
resize 改变size的大小
capacity 当前vector的容量
shrink_to_fit 释放vector中没有使用的内存
我们看一下示例代码：
std::cout << v6.empty() << std::endl;
std::cout << v6.size() << std::endl;
std::cout << v6.max_size() << std::endl;
std::cout << v6.capacity() << std::endl;
v6.reserve(100);
std::cout << v6.capacity() << std::endl;
std::cout << v6.size() << std::endl;
v6.resize(200);
std::cout << v6.size() << std::endl;
v6.shrink_to_fit();
std::cout << v6.capacity() << std::endl;
运行结果如下：
0
3
461168601842738790
3
100
3
200
200
可以看出，vector的size与capacity并不是一个概念。size指当前vector中所有元素实际占用的空间大小，而capacity指当前vector的容量，可能vector中根本没有存这么多的元素。只是代表代码申请了多少内存。所以，才会有以上的输出结果。
下面，我们说一下有关vector对象的修改相关方法。C++11中有以下几种：
clear 清空vector中的内容
insert 在某个位置插入元素
emplace 在某个位置插入元素
erase 擦除元素
push_back 向vector中存入元素，size增加
emplace_back 在vector最后一个元素后面插入一个新元素
pop_back 从vector推出一个元素，size减小
resize 改变size的大小
swap 交换两个vector的内容
我们写一段代码演示一下：
vector <int> v_int1{ 1, 2, 3 };
vector <int> v_int2{ 4, 5, 6 };
v_int1.insert(v_int1.begin(), 8);
v_int1.emplace(v_int1.begin(), 9);
v_int1.push_back(2);
v_int1.emplace_back(12);
v_int1.pop_back();
v_int1.swap(v_int2);
v_int1.erase(v_int1.begin());
上面的代码中我们看见几处v_int1.begin(), 这里其含义就是获取v_int1的起始迭代器。关于什么是迭代器，我们下面来说。
vector中有迭代器的概念，基本所有集合类都有。那么迭代器是什么呢？它给我们提供了访问vector元素的方法，类似于指针，可以通过迭代器访问和修改vector中的元素。那么，怎么样使用迭代器呢？
首先，我们需要获取vector中的迭代器，如下：
v_int1.begin() 获取v_int1中的起始迭代器
v_int1.end() 获取v_int1中的结尾迭代器
可以通过上面的代码获取vector中的起始和结尾迭代器。
那么怎么样通过迭代器更改vector中的元素呢？如下：
*(v_int1.begin() + 1) = 9;
说到这里，可能有的朋友就要担心了，这样直接获取到一个可以随便修改vector的迭代器会不会不安全呢？万一代码中我们错误地修改了迭代器索引到的值，而实际上并不是我们想要的怎么办呢？
是的，这样的确不安全，所以vector也提供了只读迭代器的获取方式cbegin()和cend(), c的含义就是const。
所以，下面的代码，编译器是会报错的：
*(v_int1.cbegin() + 2) = 8;
一般来说，我们在代码中我们不会直接指定迭代器的类型，根据第一篇的C++自动类型推导及其他，我们一般使用auto获取迭代器的类型，示例代码如下：
for (auto it = v_int1.cbegin();it != v_int1.cend() && !it->empty(); ++it)
cout << *it << endl;
这里，我们先列一下有关迭代器的运算吧(iter为迭代器，上面的it)：
*iter 对元素解引用，得到元素的值，此处为第一个元素的值
++iter 迭代器自增，等价与itr+=1
--iter 迭代器自减,等价于iter-=1
iter1 == iter2 判断两个迭代器是否相等
iter1 != iter2 判断两个迭代器是否不等
iter1 > iter2 判断iter1是否大于iter2,此外还有<,<=,>=今天的vector我们就介绍到这里，仅仅是容器的一个小开始，后面的序列化容器还有deque、list、array、string等，你没看错，string也是序列化容器。以后讲到容器的时候详细做个对比。如果你对这篇文章有什么疑问，欢迎评论区留言，我会一一解答，如果有什么错误之处，还请指正。下篇文章，我们简单说一下array。