一、vector的介绍
vector的文档介绍
- vector是表示可变大小数组的序列容器。
- 就像数组一样，vector也采用的连续存储空间来存储元素。也就是意味着可以采用下标对vector的元素进行访问，和数组一样高效。但是又不像数组，它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。
- 本质讲，vector使用动态分配数组来存储它的元素。当新元素插入时候，这个数组需要被重新分配大小为了增加存储空间。其做法是，分配一个新的数组，然后将全部元素移到这个数组。就时间而言，这是一个相对代价高的任务，因为每当一个新的元素加入到容器的时候，vector并不会每次都重新分配大小。
- 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，因为存储空间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，以至于在末尾插入一个元素的时候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，并且以一种有效的方式动态增长。
- 与其它动态序列容器相比（deque, list and forward_list）， 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。对于其它不在末尾的删除和插入操作，效率更低。比起list和forward_list统一的迭代器和引用更好。
使用STL的三个境界：能用，明理，能扩展 ，那么下面学习vector，我们也是按照这个方法去学习
二、vector的模拟实现
1、模拟实现
#include<iostream> #include<string> #include<assert.h> using namespace std; namespace zsc { template<class T> class vector { public: typedef T* iterator; typedef const T* const_iterator; iterator begin() { return _start; } iterator end() { return _finsh; } const_iterator begin() const { return _start; } const_iterator end() const { return _finsh; } template<class InputIterator> vector(InputIterator frist, InputIterator last) { while (frist != last) { push_back(frist); frist++; } } vector(size_t n, const T& val = T()) { reserve(n); for (size_t i = 0; i < n; i++) { push_back(val); } } vector(int n, const T& val = T()) { reserve(n); for (size_t i = 0; i < n; i++) { push_back(val); } } void swap(vector<T>& v) { std::swap(_start, v._start); std::swap(_finsh, v._finsh); std::swap(_endofstorage, v._endofstorage); } vector<T>& operator=(vector<T> tmp) { swap(tmp); return *this; } size_t size() { return _finsh - _start; } size_t capacity() { return _endofstorage - _start; } vector() {} ~vector() { delete[] _start; _start = _finsh = _endofstorage = nullptr; } T& operator[](size_t pos) { assert(pos < size()); return _start[pos]; } void reserve(size_t n) { if (n > capacity()) { T* tmp = new T[n]; size_t sz = size(); if (_start) { for (size_t i = 0; i < sz; i++) { tmp[i] = _start[i]; } delete[] _start; } _start = tmp; _finsh = _start + sz; _endofstorage = _start + n; } } void resize(size_t n, const T& val = T()) { if (n <= size()) { _finsh = _start + n; } else { reserve(n); while (_finsh < _start + n) { *_finsh = val; ++_finsh; } } } void insert(iterator pos, const T& x) { assert(pos >= _start); assert(pos <= _finsh); if (_finsh == _endofstorage) { size_t len = pos - _start; reserve(capacity() == 0 ? 4 : capacity() * 2); pos = _start + len; } iterator end = _finsh - 1; while (end >= pos) { *(end + 1) = *(end); --end; } *pos = x; ++_finsh; } iterator erase(iterator pos) { assert(pos >= _start); assert(pos < _finsh); iterator it = pos + 1; while (it < _finsh) { *(it - 1) = *it; ++it; } --_finsh; return pos; } void push_back(const T& x) { if (_finsh == _endofstorage) { size_t sz = size(); size_t cp = capacity() == 0 ? 4 : capacity() * 2; T* tmp = new T[cp]; if (_start) { memcpy(tmp, _start, sizeof(T) * sz); delete[] _start; } _start = tmp; _finsh = _start + sz; _endofstorage = _start + cp; } *_finsh = x; ++_finsh; } private: iterator _start = nullptr; iterator _finsh = nullptr; iterator _endofstorage = nullptr; }; void test1() { vector<int> v; v.push_back(1); v.push_back(2); v.push_back(3); v.push_back(4); v.push_back(5); v.push_back(6); cout << "push_back and pop_back :"; for (auto i : v) cout << i << " "; cout << endl; v.insert(v.begin() + 2, 30); cout << "insert:"; for (auto x : v) cout << x << " "; cout << endl; v.erase(v.end() - 1); cout << "erase:"; for (auto x : v) cout << x << " "; cout << endl; v.reserve(20); cout << "reserve(20): size:" << v.size() << " capacity:" << v.capacity() << endl; v.resize(100); cout << "resize(100): size:" << v.size() << " capacity:" << v.capacity() << endl; } } int main() { zsc::test1(); return 0; }
2、测试结果
