容器的swap 容器的容积

转载

mob64ca14173efa 2024-03-18 18:47:11

文章标签 容器的swap c++ 迭代器 ci #include 文章分类 云原生云计算

vector是STL里常见的容器，虽然和数组一样是顺序容器，但是它可以随着元素的插入不断地扩增自己的容量

vector扩增容量的机制

先看代码
代码中的size()返回vector的大小（也就是目前有多少个元素），而capacity()则返回容器的容量（再次扩容前最多可以容纳的元素个数）

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int main()
{
	vector<int> a = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9 };
	cout << a.size() << endl;
	cout << a.capacity() << endl;
	a.push_back(0);
	cout << a.size() << endl;
	cout << a.capacity() << endl;
}

结果为(前两行为扩容前)

vs2019

容器的swap 容器的容积_容器的swap

devcpp

容器的swap 容器的容积_迭代器_02

可以看见原来有9个元素的vector大小（size）容量（capacity）都为9，那么说明目前这个vector已经满了，如果我们执行a.push_back(0);（在尾部插入一个整型0）那么vector就需要进行扩容，从结果的后两行可以看出，vector的容量都变大了，devcpp的容量翻倍，而vs2019增加了4（一般vector扩容会申请比原来容量多一倍的空间，就和devcpp一样，但是我也不知道为什么vs2019不是，可能它是内存管理大师吧。。。）

而vector的扩容并非简单的在容器尾部申请空间然后存储新的元素，vector的扩容是会申请一个新的空间，然后把原有的元素拷贝过去，再释放掉原有的空间。

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int main()
{
	vector<int> a = { 1,2,3,4,5,6,7 };
	int* p = &a[0];
	a.push_back(8);
	int* q = &a[0];
	cout << "扩容前：" << p << endl;
	cout << "扩容后：" << q << endl;
}

结果为

容器的swap 容器的容积_#include_03

由此可见容器的首元素地址不一样了，容器整体搬家了

转载：vector的数据结构

vector数据结构，采用的是连续的线性空间，属于线性存储。他采用3个迭代器_First、_Last、_End来指向分配来的线性空间的不同范围，下面是声明3个迭代器变量的源代码。

template<class _Ty, class _A= allocator< _Ty> > 
class vector{ 
    ... 
    protected: 
    iterator _First, _Last, _End; 
};

_First指向使用空间的头部，_Last指向使用空间大小（size）的尾部，_End指向使用空间容量（capacity）的尾部。例如

int data[6]={3,5,7,9,2,4}; 
vector<int> vdata(data, data+6); 
vdata.push_back(6); 
...

vector初始化时，申请的空间大小为6，存放下了data中的6个元素。当向vdata中插入第7个元素“6”时，vector利用自己的扩充机制重新申请空间，数据存放

结构如图1所示：

容器的swap 容器的容积_容器的swap_04

简单描述一下。当插入第7个元素“6”时，vector发现自己的空间不够了，于是申请新的大小为12的内存空间（自增一倍），并将前面已有数据复制到

新空间的前部，然后插入第7个元素。此时_Last迭代器指向最后一个有效元素，而_End迭代器指向vector的最后有效空间位置。我们利用vector的成员函数size

可以获得当前vector的大小，此时为7；利用capacity成员函数获取当前vector的容量，此时为12。

转载于：

迭代器iterator的使用

既然vector在插入元素时会扩容，扩容就会改变自身数据的地址，那么在使用iterator需要特别小心，否则就会产生严重错误

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int main()
{
	vector<int> a = { 5,6,7,8 };
	for (vector<int>::iterator i=a.begin();i<a.end();++i)
	{
		int j;
		cin >> j;
		a.push_back(j);
	}
	return 0;
}

这段代码在devcpp能过编译且能正常输入并结束程序，而vs2019则会引发错误

这段代码根本就是错的，我们来理解一下这段代码

（有的人可能会想，是不是因为我们一直在插入元素导致i不能和尾部指针相遇导致程序陷入死循环，并不是陷入死循环的问题，就算是，我们也可以用ctrl+Z关闭cin，不让容器插入元素来结束程序）

一开始for循环里定义了一个迭代器i，它指向容器里的第一个元素，也就是5，循环判断条件是i<a.end()（.end()表示容器最后一个元素的下一个地址）图中黄块8的右边白块，.end()返回它的地址，.begin()返回黄块5的地址

容器的swap 容器的容积_ci_05