C++ STL 中的向量容器

Jinku Hu 2023年10月12日
  1. 在 C++ 中使用 std::vector 来构建动态数组
  2. 在 C++ 中使用 std::vector 存储 struct 对象
  3. 在 C++ 中使用 std::vector::swap 函数交换向量元素
C++ STL 中的向量容器

本文将介绍如何在 C++ 中使用 vector 容器的多种方法。

在 C++ 中使用 std::vector 来构建动态数组

std::vector 是容器库的一部分,它实现了可动态调整大小的数组,该数组将元素存储在连续的存储中。通常在结尾处添加 vector 元素,并带有 push_backemplace_back 内置函数。可以使用初始化程序列表轻松构建 vector 容器,如以下示例代码所示-arr 对象。同样,可以将静态初始化程序列表值存储在宏表达式中,并在需要时简洁地表达初始化操作。

#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 存储 struct 对象

std::vector 可以用来存储自定义结构体,并使用大括号列表表示法初始化它们,类似于前面的示例。注意,当使用 push_back 函数添加一个新的 struct 元素时,该值应作为支撑列表传递,并且如果 struct 中有多个嵌套结构,则应使用相应的符号。

#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 函数交换向量元素

std::vector 提供了多个内置函数来对其元素进行操作,其中之一就是 swap。可以从 vector 对象中调用它,并以另一个 vector 作为参数交换它们的内容。另一个有用的函数是 size,它可以在给定的向量对象中检索当前元素计数。但是请注意,有一个类似的函数叫 capacity,它返回当前分配的缓冲区中存储的元素数量。有时会为后者分配更大的大小,以避免不必要地调用操作系统服务。下面的示例代码演示了两个函数返回不同值的情况。

#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;
}

输出:

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 创始人。Jinku 在机器人和汽车行业工作了8多年。他在自动测试、远程测试及从耐久性测试中创建报告时磨练了自己的编程技能。他拥有电气/电子工程背景,但他也扩展了自己的兴趣到嵌入式电子、嵌入式编程以及前端和后端编程。

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