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C++ 标准库 vector（三十七）

news 来源：原创 2025/6/19 3:51:10

1. vector 的基本概念

容器的概念
vector 表示一组相同类型对象的集合，每个对象都有一个与之对应的索引，允许使用下标进行随机访问。这种结构也被称为“动态数组”，因为它可以根据需要自动调整大小。
类模板
vector 是一个类模板。模板是一份描述如何生成类或函数的说明，编译器根据你提供的类型参数实例化出具体的 vector 类型。例如：
```
vector<int> ivec;                   // 生成保存 int 类型对象的 vector
vector<Sales_item> sales_vec;       // 生成保存 Sales_item 类型对象的 vector
vector<vector<string>> file;        // 生成保存 vector<string> 类型对象的 vector
```
在上述例子中，编译器根据 vector 模板分别生成了 vector、vector<Sales_item> 和 vector<vector> 三种类型。
模板的实例化
当你在代码中写下 vector<T> 时，实际上是在告诉编译器：“请根据模板 vector 生成一个专门用于存放 T 类型对象的容器。”这称为模板实例化。需要注意的是，vector 可以容纳绝大多数类型的对象作为其元素，但由于引用不是对象，因此不能有包含引用的 vector。

2. 使用 vector 前的准备

在使用 vector 时，需要包含适当的头文件，并使用 using 声明将其引入当前作用域。常见的准备工作如下：

#include <vector>
using std::vector;

这样，在后续代码中就可以直接使用 vector，而不必每次写 std::vector。

3. vector 的使用示例

3.1 定义和初始化 vector 对象

下面展示一些常见的 vector 定义与初始化方法：

#include <vector>
#include <string>
#include <iostream>
using std::vector;
using std::string;
using std::cout;
using std::endl;

int main() {
    // 定义一个保存 int 的 vector，初始为空
    vector<int> ivec;

    // 定义一个保存 string 的 vector，并使用 initializer_list 进行初始化
    vector<string> svec = {"hello", "world", "!"};

    // 定义一个保存 Sales_item 的 vector（假设 Sales_item 已经定义）
    // vector<Sales_item> sales_vec;

    // 定义一个嵌套的 vector：保存 vector<string> 的 vector
    vector<vector<string>> file;

    // 输出 svec 中的每个元素
    for (const auto &s : svec)
        cout << s << " ";
    cout << endl;
    
    return 0;
}

3.2 注意事项

元素类型的要求
vector 能容纳绝大多数内置类型和类类型，但不能存储引用类型，因为引用不是对象。
嵌套容器
vector 的元素可以是另一个 vector，这样可以实现二维数组的效果。但需要注意早期 C++ 版本在嵌套模板类型时要求在右尖括号之间加空格，而 C++11 后允许直接写成 vector<vector<int>>。
动态大小调整
vector 会根据元素的插入或删除自动调整大小，因此在使用时无需担心内存的重新分配问题（但需要注意性能影响）。

4. 总结

vector 是动态数组容器：
用于存放一系列相同类型的对象，并提供随机访问功能。
vector 是类模板：
使用时需提供类型参数，编译器根据模板生成具体类型，如 vector<int>、vector<string> 等。
使用前准备：
包含头文件 <vector> 并使用 using std::vector; 可简化代码书写。
注意事项：
- vector 的元素类型必须是对象（引用不可用）。
- 嵌套使用时，C++11 后支持直接写成 vector<vector<int>>。
- 模板实例化让 vector 能适用于绝大多数类型，但应注意内存管理和性能问题。