C++ STL 中的向量容器

Jinku Hu 2023年10月12日
  1. 在 C++ 中使用 std::vector 來構建動態陣列
  2. 在 C++ 中使用 std::vector 儲存 struct 物件
  3. 在 C++ 中使用 std::vector::swap 函式交換向量元素
C++ STL 中的向量容器

本文將介紹如何在 C++ 中使用 vector 容器的多種方法。

在 C++ 中使用 std::vector 來構建動態陣列

std::vector 是容器庫的一部分,它實現了可動態調整大小的陣列,該陣列將元素儲存在連續的儲存中。通常在結尾處新增 vector 元素,並帶有 push_backemplace_back 內建函式。可以使用初始化程式列表輕鬆構建 vector 容器,如以下示例程式碼所示-arr 物件。同樣,可以將靜態初始化程式列表值儲存在巨集表示式中,並在需要時簡潔地表達初始化操作。

#include <iostream>
#include <vector>

using std::cin;
using std::cout;
using std::endl;
using std::string;
using std::vector;

#define INIT \
  { "Neque", "porro", "quisquam", "est", "qui", "dolorem", "ipsum", "quia" }

template <typename T>
void printVector(vector<T> &vec) {
  for (const auto &item : vec) {
    cout << item << ", ";
  }
  cout << endl;
}

int main() {
  vector<string> arr = {"Neque", "porro",   "quisquam", "est",
                        "qui",   "dolorem", "ipsum",    "quia"};
  printVector(arr);

  cout << endl;

  vector<string> arr2 = INIT;
  printVector(arr2);

  cout << endl;

  return EXIT_SUCCESS;
}

在 C++ 中使用 std::vector 儲存 struct 物件

std::vector 可以用來儲存自定義結構體,並使用大括號列表表示法初始化它們,類似於前面的示例。注意,當使用 push_back 函式新增一個新的 struct 元素時,該值應作為支撐列表傳遞,並且如果 struct 中有多個巢狀結構,則應使用相應的符號。

#include <iostream>
#include <vector>

using std::cin;
using std::cout;
using std::endl;
using std::string;
using std::vector;

struct cpu {
  string wine;
  string country;
  int year;
} typedef cpu;

int main() {
  vector<cpu> arr3 = {{"Chardonnay", "France", 2018}, {"Merlot", "USA", 2010}};

  for (const auto &item : arr3) {
    cout << item.wine << " - " << item.country << " - " << item.year << endl;
  }

  arr3.push_back({"Cabernet", "France", 2015});
  for (const auto &item : arr3) {
    cout << item.wine << " - " << item.country << " - " << item.year << endl;
  }

  return EXIT_SUCCESS;
}

在 C++ 中使用 std::vector::swap 函式交換向量元素

std::vector 提供了多個內建函式來對其元素進行操作,其中之一就是 swap。可以從 vector 物件中呼叫它,並以另一個 vector 作為引數交換它們的內容。另一個有用的函式是 size,它可以在給定的向量物件中檢索當前元素計數。但是請注意,有一個類似的函式叫 capacity,它返回當前分配的緩衝區中儲存的元素數量。有時會為後者分配更大的大小,以避免不必要地呼叫作業系統服務。下面的示例程式碼演示了兩個函式返回不同值的情況。

#include <iostream>
#include <vector>

using std::cin;
using std::cout;
using std::endl;
using std::vector;

template <typename T>
void printVector(vector<T> &vec) {
  for (const auto &item : vec) {
    cout << item << ", ";
  }
  cout << endl;
}

int main() {
  vector<int> arr4 = {1, 12, 45, 134, 424};
  vector<int> arr5 = {41, 32, 15, 14, 99};

  printVector(arr4);
  arr4.swap(arr5);
  printVector(arr4);

  cout << "arr4 capacity: " << arr4.capacity() << " size: " << arr4.size()
       << endl;

  for (int i = 0; i < 10000; ++i) {
    arr4.push_back(i * 5);
  }

  cout << "arr4 capacity: " << arr4.capacity() << " size: " << arr4.size()
       << endl;
  arr4.shrink_to_fit();
  cout << "arr4 capacity: " << arr4.capacity() << " size: " << arr4.size()
       << endl;

  return EXIT_SUCCESS;
}

輸出:

1, 12, 45, 134, 424,
41, 32, 15, 14, 99,
arr4 capacity: 5 size: 5
arr4 capacity: 10240 size: 10005
arr4 capacity: 10005 size: 10005
作者: Jinku Hu
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DelftStack.com 創辦人。Jinku 在機器人和汽車行業工作了8多年。他在自動測試、遠端測試及從耐久性測試中創建報告時磨練了自己的程式設計技能。他擁有電氣/ 電子工程背景,但他也擴展了自己的興趣到嵌入式電子、嵌入式程式設計以及前端和後端程式設計。

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