文章目录
- std::vector使用指南
- 1 不同版本提供的能力
- 基础：C++98 / C++03 提供的成员函数
- C++11 新增的成员函数
- C++14：基本无变化（主要是标准库泛化，非 vector 成员变化）
- C++17 引入的新特性（间接影响）
- C++20 新增的成员函数
- C++23（支持现代特性）
- 总结：不同版本对 `vector` 的增强
- 2 清单
- 构造与析构函数
- 容量相关函数
- 元素访问
- 修改操作
- 迭代器接口
- 分配器支持
- 特别说明：`std::vector<bool>` 特化
- 附加：非成员相关函数（在 `<algorithm>` 和 `<utility>` 中）
std::vector使用指南
1 不同版本提供的能力
基础：C++98 / C++03 提供的成员函数
这些是最初的 std::vector 提供的核心接口：
| 函数分类 | 成员函数 |
|---|
| 构造 & 析构 | vector() / vector(size_t) / vector(size_t, const T&) / vector(begin, end) |
| 容量操作 | size() / capacity() / max_size() / resize() / empty() / reserve() |
| 元素访问 | operator[] / at() / front() / back() |
| 数据访问 | data()（非 const 仅 C++03） |
| 修改元素 | push_back() / pop_back() / insert() / erase() / clear() / assign() / swap() |
| 迭代器 | begin() / end() / rbegin() / rend() |
C++11 新增的成员函数
C++11 引入了移动语义、智能构造、initializer_list 等现代特性。
| 类别 | 新增成员函数 |
|---|
| 构造函数 | vector(std::initializer_list<T>) |
| 修改操作 | emplace_back() / emplace() |
| 迭代器 | cbegin() / cend() / crbegin() / crend() |
| 数据访问 | data() 变成同时支持 const 和 non-const |
| 移动语义 | 移动构造函数和移动赋值运算符 |
| 内存管理 | 使用 allocator_traits 更灵活地控制内存行为（底层） |
C++14：基本无变化（主要是标准库泛化，非 vector 成员变化）
std::vector 本身成员函数无明显增加- 更侧重算法泛化（如
std::make_reverse_iterator）
C++17 引入的新特性（间接影响）
虽然 vector 成员函数未变，但你可以使用：
data() 安全性增强（支持空容器时返回有效指针）std::size(v), std::empty(v)（非成员函数支持）
C++20 新增的成员函数
| 类别 | 成员函数 |
|---|
| 修改操作 | resize_and_overwrite(size, lambda) ✅ |
| 内存操作 | shrink_to_fit() 行为稳定 |
| 常量支持 | consteval / constexpr 支持几乎所有成员函数 |
| 迭代器 | contains() 未加入 vector，是 set/map 的（常见误解） |
resize_and_overwrite 是性能优化函数，用于原地构造内容。
C++23（支持现代特性）
| 类别 | 成员函数 |
|---|
| 范围操作 | contains()（set, map 特有） |
| iterator 扩展 | begin() / end() 全部支持 constexpr |
std::vector<bool> | 提升 bit-reference 安全性（编译器支持有差异） |
operator[] | 更明确地支持 constexpr（提高编译期能力） |
总结：不同版本对 vector 的增强
| C++版本 | 变化重点 |
|---|
| C++98/03 | 初始接口、复制语义 |
| C++11 | 移动语义、emplace、initializer_list |
| C++14 | 基本无变化 |
| C++17 | 增强泛型接口、算法 |
| C++20 | resize_and_overwrite、全面 constexpr 化 |
| C++23 | 更现代、安全的范围与编译期支持 |
2 清单
std::vector<T> 成员函数完整清单（含函数签名、功能说明、适用的 C++ 标准版本）
构造与析构函数
| 函数签名 | 说明 | C++版本 |
|---|
vector() | 默认构造，空向量 | C++98 |
explicit vector(size_type n) | 构造 n 个默认值元素 | C++98 |
vector(size_type n, const T& value) | 构造 n 个指定值 | C++98 |
template <class InputIt> vector(InputIt first, InputIt last) | 构造区间元素 | C++98 |
vector(const vector& other) | 拷贝构造 | C++98 |
vector(vector&& other) | 移动构造 | C++11 |
vector(std::initializer_list<T> ilist) | 初始化列表构造 | C++11 |
~vector() | 析构函数 | C++98 |
vector& operator=(const vector& other) | 拷贝赋值 | C++98 |
vector& operator=(vector&& other) | 移动赋值 | C++11 |
vector& operator=(std::initializer_list<T> ilist) | 初始化列表赋值 | C++11 |
容量相关函数
| 函数签名 | 说明 | C++版本 |
|---|
size_type size() const noexcept | 当前元素个数 | C++98 |
size_type capacity() const noexcept | 当前分配容量 | C++98 |
size_type max_size() const noexcept | 最大可存储元素数 | C++98 |
bool empty() const noexcept | 是否为空 | C++98 |
void resize(size_type n) | 改变元素个数（默认值） | C++98 |
void resize(size_type n, const T& value) | 改变元素个数（指定值） | C++98 |
void reserve(size_type new_cap) | 扩充容量 | C++98 |
void shrink_to_fit() | 释放冗余容量 | C++11（行为标准化于 C++20） |
元素访问
| 函数签名 | 说明 | C++版本 |
|---|
T& operator[](size_type pos) | 非边界检查访问 | C++98 |
const T& operator[](size_type pos) const | 同上 | C++98 |
T& at(size_type pos) | 带边界检查访问 | C++98 |
const T& at(size_type pos) const | 同上 | C++98 |
T& front() | 返回首元素 | C++98 |
const T& front() const | 同上 | C++98 |
T& back() | 返回尾元素 | C++98 |
const T& back() const | 同上 | C++98 |
T* data() noexcept | 原始指针访问 | C++11 |
const T* data() const noexcept | 同上 | C++11（C++03为非标准扩展） |
修改操作
| 函数签名 | 说明 | C++版本 |
|---|
void assign(size_type n, const T& val) | 用 n 个元素赋值 | C++98 |
template <class InputIt> void assign(InputIt first, InputIt last) | 区间赋值 | C++98 |
void assign(std::initializer_list<T> ilist) | 初始化列表赋值 | C++11 |
void push_back(const T& value) | 末尾添加元素 | C++98 |
void push_back(T&& value) | 移动添加 | C++11 |
template <class... Args> void emplace_back(Args&&... args) | 原地构造末尾元素 | C++11 |
void pop_back() | 删除末尾元素 | C++98 |
iterator insert(iterator pos, const T& value) | 插入元素 | C++98 |
iterator insert(iterator pos, T&& value) | 移动插入 | C++11 |
iterator insert(iterator pos, size_type count, const T& value) | 插入 count 个值 | C++98 |
template <class InputIt> iterator insert(iterator pos, InputIt first, InputIt last) | 插入区间 | C++98 |
iterator insert(iterator pos, std::initializer_list<T> ilist) | 插入初始化列表 | C++11 |
template <class... Args> iterator emplace(iterator pos, Args&&... args) | 原地插入 | C++11 |
iterator erase(iterator pos) | 删除一个元素 | C++98 |
iterator erase(iterator first, iterator last) | 删除区间 | C++98 |
void clear() noexcept | 清空 | C++98 |
void swap(vector& other) | 交换内容 | C++98 |
template <class Operation> void resize_and_overwrite(size_type n, Operation op) | 自定义重构内容 | C++20 |
迭代器接口
| 函数签名 | 说明 | C++版本 |
|---|
iterator begin() / end() | 正向迭代器 | C++98 |
const_iterator begin() const / end() const | const 版本 | C++98 |
reverse_iterator rbegin() / rend() | 反向迭代器 | C++98 |
const_reverse_iterator rbegin() const / rend() const | const 版本 | C++98 |
const_iterator cbegin() / cend() | C++11 | |
const_reverse_iterator crbegin() / crend() | C++11 | |
分配器支持
| 函数签名 | 说明 | C++版本 |
|---|
allocator_type get_allocator() const noexcept | 返回使用的 allocator | C++98 |
特别说明：std::vector<bool> 特化
std::vector<bool> 是位优化特化版本，部分接口行为不同（如返回 proxy 而非 bool&），C++20 和 C++23 对其进行了更安全的增强。
附加：非成员相关函数（在 <algorithm> 和 <utility> 中）
| 函数签名 | 说明 | C++版本 |
|---|
std::swap(vector&, vector&) | 交换内容 | C++98 |
std::begin(v) / std::end(v) | 泛型访问迭代器 | C++11 |
std::size(v) / std::empty(v) | 泛型访问 | C++17 |
