💭 写在前面
本章开始讲解 vector，首先对 vector 进行介绍，然后讲解 vector 常用的接口。像 emplace 等涉及右值引用的接口，我们等后期讲C++11的时候再作讲解。话不多说，直接开讲。
Ⅰ. vector 的介绍及使用
0x00 vector 的介绍
🔍 vector 文档介绍：vector - C++ Reference
① vector 是表示可变大小数组的序列容器，我们说 vector 像数组，但是又不像数组。
说它像数组体现在：vector 就像是数组一样，它也是采用连续存储空间来存储元素的。这也就意味着我们可以用下标访问 vector 的元素，和数组一样的高效。
说它不像数组体现在：vector 的大小是可以动态改变的，而且它的大小会被容器自动处理。
② 本质上来说，vector 使用动态分配数组来存储它的元素。
当新元素插入时，为了增加存储空间，这个数组就需要被重新分配大小。具体做法是分配一个新的数组，然后将全部元素转移到这个新的数组。就时间而言，这是一个相对代价较高的任务，因为每当一个新的元素加入后，vector 并不会每次都重新分配大小。
③ vector 分配空间策略：vector 会分配一些额外的空间以适应可能的增长，因此存储空间会比实际需要的存储空间更大。不同的库采用不同的策略权衡空间的使用和重新分配。但是无论如何，重新分配都应该是对数增长的间隔大小，以至于末尾插入一个元素时是在常数时间的复杂度完成的。
因此，vector 占用了更多的存储空间，为了获得管理存储空间的能力，并且由一种有效的方式去动态增长。
④ 与其它动态序列容器相比（deques, lists and forward_lists）：
vector 在访问元素的时候更加高效，在末尾添加和删除元素相对高效。
但是对于其它不在末尾的删除和插入操作，效率更低（这个我们下面会详细讲解）。比起 lists 和 forward_lists 统一的迭代器和引用更好。
vector 的底层就是一个动态的顺序表，一个可改变 _size 的数组，不就是动态的顺序表吗，hhh。
0x01 vector 的初始化
📜 头文件：<vector>
#include <vector> using namespace std; // 日常练习，我们可以无顾虑地展开
① 无参构造：一般用的最多的就是无参：
vector<int> v1; // 无参构造，创建一个int类型的，空的vector对象
② 构造并初始化：用 个 value 初始化：
vector<int> v2(10, 3); // 10个3
③ 迭代器区间初始化：begin 👉 end：
vector<int> v3(v2.begin(), v2.end());
还用什么迭代器，直接用拷贝构造不香吗？
④ 拷贝构造：
vector<int> v4(v2);
但是不乏有这种情况，我不要拷贝对象的头尾数据呢？即，不要它的 begin 和 end 。
vector<int> v3(++v2.begin(), --v2.end());
这样就少了 v2 的头尾数据了。看，还是有点用处的吧。
对于迭代器区间初始化，它这里的 InputInerator 不一定是 vector Inerator。
它是一个模板，所以你传的是谁的迭代器，它就可以实例化出谁的迭代器，
去遍历 和 区间，进行初始化。
💬 所以有些场景我们可以这么初始化：
string s("hello world"); vector<char> v5(s.begin(), s.end());
0x02 调试观察 vector
我们打个断点进入调试，打开监视窗口看看。
#include <iostream> #include <vector> #include <string> using namespace std; void test_vector1() { vector<int> v1; vector<int> v2(10, 3); vector<int> v3(++v2.begin(), --v2.end()); vector<int> v4(v2); string s("hello world"); vector<char> v5(s.begin(), s.end()); } int main(void) { test_vector1(); return 0; }
🐞 具体细节如下：
0x03 刍议 string 和 vector 的区别
string 和 vector 有什么区别呢？刚才通过监视观察，感觉 vector char 已经很像 string 了。
❓ 我们可以思考一个问题：能不能让 vector char 去替代 string 呢？这合适吗？
答案是否定的。因为 vector char 没有 \0，而 string 结尾是有 \0 的。
那我给 vector char 后面手动装一个 \0 行不？
你要硬是想这么玩，也不是不可以。但是 "术业有专攻" ，他们俩的体系是不一样的！
vector 是顺序表，存的是任意类型，是针对可动态增长的数组的。
而 string 就只是字符串，我随便举两个例子：
① vector 支持正常的增删查改，但是不支持 += （本身也没必要+=），也不支持比较大小。
② vector 也没有 c_str 这些东西，因为 string 作为字符串专用的类，能提供专有的接口（比如 +=，find），所以这就是 string 存在的意义。
0x04 关于 vector 的析构、拷贝构造和赋值构造
至于析构函数，一般情况下我们不需要管，因为它会自动调用。
拷贝构造和赋值构造，vector 的拷贝构造和赋值其实就是深拷贝。
这些我们放在 vector 模拟实现的章节里详细探讨。
Ⅱ. vector 的遍历
0x00 引入
我们先简单介绍 3 种 vector 的遍历方式，然后再介绍一些访问元素的接口。
其中为了讲解 "下标 + 方括号" 的遍历方式，我们先提前介绍一下 vector 的 push_back 。
除此之外还有反向迭代器、const 迭代器……我们就不壹壹介绍了，具体可以看文档。
0x01 push_back()
vector 不能用爽到飞起地 operator+=
string 能用 += 主要是 string 不仅可以尾插一个字符还可以追加一个字符串。
但是 vector 就只支持一个一个数据的插入和删除，push_back 和 pop_back。
我们发现，vector 和 string 一样，是没有提供 push_front 和 pop_front 的，因为挪动数据效率低。
如果你硬是要去头插头删，也没人拦你，你可以用 insert 和 erase 去操作。
所以我们用 push_back 尾插接口去操作！
vector.push_back(内容);
💬 举个例子：
void vector_Traversal_test() { vector<int> v; v.push_back(1); v.push_back(2); v.push_back(3); v.push_back(4); }
0x02 下标 + 方括号遍历
vector 是连续的空间，又支持 operator[] 和 size() ，所以可以用下标+方括号遍历。
💬 下标 + 方括号：遍历
void vector_Traversal_test() { vector<int> v; v.push_back(1); v.push_back(2); v.push_back(3); v.push_back(4); // 遍历 for (size_t i = 0; i < v.size(); i++) { cout << v[i] << " "; } cout << endl; }
🚩 运行结果如下：
💬 当然也是可以修改的：
void vector_Traversal_test() { vector<int> v; v.push_back(1); v.push_back(2); v.push_back(3); v.push_back(4); // 遍历 for (size_t i = 0; i < v.size(); i++) { v[i] += 1; // 令每个元素+1 cout << v[i] << " "; } cout << endl; }
🚩 运行结果如下：
0x03 访问 vector 的 at()
顺便再讲一下 at() ，它和 operator[] 一样，也是用来访问 vector 的，但是 at() 会进行边界检查。
c.at(idx) 传回索引 idx 所指的数据，如果 idx 越界，抛异常 out_of_range
💬 at 用法演示：
void test_vector4() { vector<int> v; v.push_back(1); v.push_back(2); v.push_back(3); v.push_back(4); cout << v.at(0) << endl; cout << v.at(3) << endl; }
🚩 运行结果如下：
📌 注意事项：operator[] 会用断言检查越界，而 at() 会抛异常。
void test_vector4() { vector<int> v; v.push_back(1); v.push_back(2); v.push_back(3); v.push_back(4); cout << v.at(5) << endl; // 故意越界看看 }
0x04 用迭代器遍历vector
💬 迭代器的读和写：
void vector_Traversal_test() { vector<int> v; v.push_back(1); v.push_back(2); v.push_back(3); v.push_back(4); // 用迭代器遍历 vector<int>::iterator it = v.begin(); while (it != v.end()) { *it -= 1; // 令每个元素-1 cout << *it << " "; it++; } cout << endl; }
🚩 运行结果如下：
0x05 范围 for
vector 支持迭代器，也就支持范围 for，这个我们在模拟实现 string 的时候已经验证过了。
范围 for 的本质就是编译器在编译时自动替换成迭代器，这里也一样。
💬 范围 for 的读和写：
void vector_Traversal_test() { vector<int> v; v.push_back(1); v.push_back(2); v.push_back(3); v.push_back(4); // 范围for for (auto e : v) { cout << e << " "; } cout << endl; for (auto& e : v) { e += 10; cout << e << " "; } cout << endl; }
🚩 运行结果如下：
记得范围 for 的写要加引用，这时老生常谈的问题了。
顺便说一点，原生指针就是天然的迭代器，数组支持范围 for，会被替换成指针：
for (int* p = arr; p < arr + sizeof(arr) / sizeof(int); p++) {}
