Android C++系列:vector最佳实践

简介: C++中模板本身不是类,是编译器生成类或者函数的说明,要使用模板需要编译器根据模板来创建类的实例化过程,我们代码中使用的是类,所以在使用模板是,要指定编译器将模板实例化成那种类型。

1. 背景介绍


Java中常见的集合有List、Set、Map等,并且这些都是支持泛型的。类似的C++中也提供了vector容器,并且vector是模板类(类似Java的泛型)。使用vector要用到的头文件:


#include <vector>
using std::vector;


C++中模板本身不是类,是编译器生成类或者函数的说明,要使用模板需要编译器根据模板来创建类的实例化过程,我们代码中使用的是类,所以在使用模板是,要指定编译器将模板实例化成那种类型。


跟Java类似,在模板后面用尖括号括起来的部分表示泛型要关联类型:vector<int>vector<string>vector<vector<int>>


**注意:**vector可以容纳大部分类型的对象作为元素,但是引用不是对象,不存在包含引用的vector。


早起版本C++标准中,如果vector元素还是vector的话,定义形式与C++11标准有些区别:


  • 旧版本中必须在外层vector对象的右尖括号和其他元素类型之间添加一个空格:vector<vector<int> >


2. vector初始化


常用的初始化方法:


//默认初始化,为空集合
vector<int> v1;
//拷贝初始化
vector<int> v2(v1);
//或者vector<int> v2 = v1;
//包含值为val的n个重复元素
vector<int> v3(n, val);
//包含n个重复执行了之初始化的对象
vector<int v4(n);
//列表初始化
//vector<int> v5{1,2,3,4};
//或者 vector<int> v5={1,2,3,4};


几种初始化可以相互等价使用,有三种特列需要说明:


  1. 使用拷贝初始化时,只能提供一个初始值:vector<int> v1 = v2;
  2. 如果是类内初始化值,则只能使用拷贝初始化或者花括号形式的列表初始化;
  3. 如果初始元素值是列表,则只能把初始值放在花括号中进行列表初始化,而不是放在圆括号中:vector<int> v1{1,2,3,4,5},不能是vector<int> v1(1,2,3,4,5);


我们再着重介绍一下列表初始化(用花括号括起来的0个或多个初始元素值被赋给vector对象)。


10个int类型的元素,每个都被初始化为1:


vector<int> v(10,-1);


只提供vector对象容纳的元素数量而略去每个元素的初始值:


//10个元素,每个元素初始化为0
vector<int> v1(10);
//20个元素,每个元素都是空字符串
vector<string> v2(10);


vector容纳的是内置类型,像int初始值会自动设置为0,如果是某种类型,像上面string,由类默认进行初始化。如果是类类型,要求这些类必须明确提供初始值,如果不支持默认初始化,就必须由我们提供初始值。


具体是列表初始值还是元素数量:


vector<int> v1(10);//10个元素,每个元素值都是0
vector<int> v2{10};//1个元素,元素值为10
vector<int> v3(10,1);//10个元素,每个值都是1
vector<int> v4{10,1};//2个元素,值分别是10和1


概括一下,圆括号是提供值来构造,花括号是列表初始化。


3. vector添加元素


我们使用vector最常用的场景是初始化一个空的vector,然后根据业务场景给vector动态添加元素,或者初始化为空vector,通过循环给vector添加元素。


vector提供了push_back函数像vector对象的尾部添加元素。


**注意:**如果循环体内部包含向vector对象添加元素的语句,不能使用范围for循环。


4. vector其他操作


与string类型,vector提供了以下操作:


  • empty:是否为空
  • size:获取元素个数
  • [] :返回第n个位置上元素
  • = : 拷贝
  • ==: 比较,只有元素数量相同,元素内容相同,切顺序保持一致时相等


这里注意:


  • size返回的也是vector中定义的的size_type,但是使用时不能用模板vector::size_type,而要指明具体类类型:vector<int>::size_type
  • 不能用下标运算符给vector添加元素。下标运算符只能访问已存在的元素,而不能用于添加元素。
  • 只能对明确存在的元素执行下标操作,试图用下标的形式访问一个不存在的元素将引发错误,编译器不会检查这种错误,只会在运行时产生位置错误,比如缓存区溢出错误。


5. 总结


本文介绍了C++标准库中最常用的集合类vector,并介绍了泛型相关一些知识,以及vector初始化,vector添加元素,vector其他常用操作及注意事项等。

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