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std::vector 是 C++ 标准库中的一个动态数组容器，提供了丰富的接口来管理容量、插入、删除和访问元素。以下是对你提到的接口的详细说明和使用示例：
1. 容量相关接口
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capacity(): 返回当前vector分配的存储空间大小（以元素数量计），即在不重新分配内存的情况下可以容纳的元素数量。std::vector<int> vec; vec.reserve(100); // 预留 100 个元素的空间 std::cout << "Capacity: " << vec.capacity() << std::endl; // 输出: Capacity: 100 -
reserve(size_type n): 预留至少能容纳n个元素的内存空间。如果n大于当前容量，vector会重新分配内存以增加容量。std::vector<int> vec; vec.reserve(100); // 预留 100 个元素的空间 -
shrink_to_fit(): 请求移除未使用的容量，使capacity()等于size()。这个请求是非强制的，具体实现可能会忽略。std::vector<int> vec(100); vec.resize(10); // 缩小 size 到 10 vec.shrink_to_fit(); // 请求缩小容量 std::cout << "Capacity after shrink: " << vec.capacity() << std::endl; // 输出: Capacity after shrink: 10
2. 附加元素接口
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push_back(const T& value): 在vector的末尾添加一个元素。std::vector<int> vec; vec.push_back(10); // vec: [10] vec.push_back(20); // vec: [10, 20] -
emplace_back(Args&&... args): 在vector的末尾就地构造一个元素，避免了不必要的拷贝或移动操作。std::vector<std::string> vec; vec.emplace_back("Hello"); // vec: ["Hello"] vec.emplace_back("World"); // vec: ["Hello", "World"]
3. 元素插入接口
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insert(iterator pos, const T& value): 在指定位置pos前插入一个元素。std::vector<int> vec = {1, 3}; vec.insert(vec.begin() + 1, 2); // vec: [1, 2, 3] -
emplace(iterator pos, Args&&... args): 在指定位置pos前就地构造一个元素。std::vector<std::string> vec = {"Hello", "World"}; vec.emplace(vec.begin() + 1, "C++"); // vec: ["Hello", "C++", "World"]
4. 元素删除接口
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pop_back(): 删除vector的最后一个元素。std::vector<int> vec = {1, 2, 3}; vec.pop_back(); // vec: [1, 2] -
erase(iterator pos): 删除指定位置pos的元素。std::vector<int> vec = {1, 2, 3}; vec.erase(vec.begin() + 1); // vec: [1, 3] -
erase(iterator first, iterator last): 删除范围[first, last)内的元素。std::vector<int> vec = {1, 2, 3, 4}; vec.erase(vec.begin() + 1, vec.begin() + 3); // vec: [1, 4] -
clear(): 清空vector中的所有元素。std::vector<int> vec = {1, 2, 3}; vec.clear(); // vec: []
5. 元素访问接口
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operator[]: 通过下标访问元素，不进行边界检查。std::vector<int> vec = {1, 2, 3}; int x = vec[1]; // x = 2 -
at(size_type pos): 通过下标访问元素，进行边界检查，如果pos超出范围则抛出std::out_of_range异常。std::vector<int> vec = {1, 2, 3}; int x = vec.at(1); // x = 2 -
front(): 返回vector的第一个元素。std::vector<int> vec = {1, 2, 3}; int x = vec.front(); // x = 1 -
back(): 返回vector的最后一个元素。std::vector<int> vec = {1, 2, 3}; int x = vec.back(); // x = 3 -
data(): 返回指向vector内部数组的指针。std::vector<int> vec = {1, 2, 3}; int* p = vec.data(); // p 指向 vec 的内部数组
6. 容量相关
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empty(): 判断vector是否为空。std::vector<int> vec; if (vec.empty()) {std::cout << "Vector is empty" << std::endl; } -
size(): 返回vector中当前元素的数量。std::vector<int> vec = {1, 2, 3}; std::cout << "Size: " << vec.size() << std::endl; // 输出: Size: 3 -
max_size(): 返回vector可以容纳的最大元素数量。std::vector<int> vec; std::cout << "Max size: " << vec.max_size() << std::endl;
总结
std::vector 提供了丰富的接口来管理动态数组的容量、插入、删除和访问元素。合理使用这些接口可以有效地管理内存并提高代码的性能。