Vector用法.docx
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Vector用法
Vector用法介绍
这篇文章的目的是为了介绍std:
:
vector,如何恰当地使用它们的成员函数等操作。
本文中还讨论了条件函数和函数指针在迭代算法中使用,如在remove_if()和for_each()中的使用。
通过阅读这篇文章读者应该能够有效地使用vector容器,而且应该不会再去使用C类型的动态数组了。
Vector总览
vector是C++标准模板库中的部分内容,它是一个多功能的,能够操作多种数据结构和算法的模板类和函数库。
vector之所以被认为是一个容器,是因为它能够像容器一样存放各种类型的对象,简单地说,vector是一个能够存放任意类型的动态数组,能够增加和压缩数据。
为了可以使用vector,必须在你的头文件中包含下面的代码:
#include
vector属于std命名域的,因此需要通过命名限定,如下完成你的代码:
usingstd:
:
vector;vectorvInts;
或者连在一起,使用全名:
std:
:
vectorvInts;
建议使用全局的命名域方式:
usingnamespacestd;
在后面的操作中全局的命名域方式会造成一些问题。
vector容器提供了很多接口,在下面的表中列出vector的成员函数和操作。
Vector的函数
c.assign(beg,end)
将[beg;end)区间中的数据赋值给c。
c.assign(n,elem)
将n个elem的拷贝赋值给c。
c.at(idx)
传回索引idx所指的数据,如果idx越界,抛出out_of_range。
c.back()
传回最后一个数据,不检查这个数据是否存在。
c.begin()
传回迭代器中的一个数据。
c.capacity()
返回容器中数据个数。
c.clear()
移除容器中所有数据。
c.empty()
判断容器是否为空。
c.end()
指向迭代器中的最后一个数据地址。
c.erase(pos)
删除pos位置的数据,传回下一个数据的位置。
c.erase(beg,end)
删除[beg,end)区间的数据,传回下一个数据的位置。
c.front()
传回地一个数据。
get_allocator
使用构造函数返回一个拷贝。
c.insert(pos,elem)
在pos位置插入一个elem拷贝,传回新数据位置。
c.insert(pos,n,elem)
在pos位置插入n个elem数据。
无返回值。
c.insert(pos,beg,end)
在pos位置插入在[beg,end)区间的数据。
无返回值。
c.max_size()
返回容器中最大数据的数量。
c.pop_back()
删除最后一个数据。
c.push_back(elem)
在尾部加入一个数据。
c.rbegin()
传回一个逆向队列的第一个数据。
c.rend()
传回一个逆向队列的最后一个数据的下一个位置。
c.resize(num)
重新指定队列的长度。
c.reserve()
保留适当的容量。
c.size()
返回容器中实际数据的个数。
c1.swap(c2)swap(c1,c2)
将c1和c2元素互换。
同上操作。
vectorc创建一个空的vector。
vectorc1(c2)用c2拷贝c1
vectorc(n)创建一个vector,含有n个数据,数据均已缺省构造产生。
vectorc(n,elem)创建一个含有n个elem拷贝的vector。
vectorc(beg,end)创建一个以[beg;end)区间的vector。
c.~vector()销毁所有数据,释放内存。
Vector操作
函数描述
operator[]
返回容器中指定位置的一个引用。
创建一个vector
vector容器提供了多种创建方法,下面介绍几种常用的。
创建一个Widget类型的空的vector对象:
vectorvWidgets;
//------
//|
//|-Sincevectorisacontainer,itsmemberfunctions
//operateoniteratorsandthecontaineritselfso
//itcanholdobjectsofanytype.
创建一个包含500个Widget类型数据的vector:
vectorvWidgets(500);
创建一个包含500个Widget类型数据的vector,并且都初始化为0:
vectorvWidgets(500,Widget(0));
创建一个Widget的拷贝:
vectorvWidgetsFromAnother(vWidgets);
向vector添加一个数据
vector添加数据的缺省方法是push_back()。
push_back()函数表示将数据添加到vector的尾部,并按需要来分配内存。
例如:
向vector中添加10个数据,需要如下编写代码:
for(inti=0;i<10;i++)
vWidgets.push_back(Widget(i));
获取vector中制定位置的数据
很多时候我们不必要知道vector里面有多少数据,vector里面的数据是动态分配的,使用push_back()的一系列分配空间常常决定于文件或一些数据源。
如果你想知道vector存放了多少数据,你可以使用empty()。
获取vector的大小,可以使用size()。
例如,如果你想获取一个vectorv的大小,但不知道它是否为空,或者已经包含了数据,如果为空想设置为-1,你可以使用下面的代码实现:
intnSize=v.empty()?
-1:
static_cast(v.size());
访问vector中的数据
使用两种方法来访问vector。
1、vector:
:
at()
2、vector:
:
operator[]
operator[]主要是为了与C语言进行兼容。
它可以像C语言数组一样操作。
但at()是我们的首选,因为at()进行了边界检查,如果访问超过了vector的范围,将抛出一个例外。
由于operator[]容易造成一些错误,所有我们很少用它,下面进行验证一下:
分析下面的代码:
vectorv;
v.reserve(10);
for(inti=0;i<7;i++)
v.push_back(i);
try
{
intiVal1=v[7];//notboundschecked-willnotthrow
intiVal2=v.at(7);//boundschecked-willthrowifoutofrange
}
catch(constexception&e)
{
cout<}
我们使用reserve()分配了10个int型的空间,但并不没有初始化。
你可以在这个代码中尝试不同条件,观察它的结果,但是无论何时使用at(),都是正确的。
删除vector中的数据
vector能够非常容易地添加数据,也能很方便地取出数据,同样vector提供了erase(),pop_back(),clear()来删除数据,当你删除数据的时候,你应该知道要删除尾部的数据,或者是删除所有数据,还是个别的数据。
在考虑删除等操作之前让我们静下来考虑一下在STL中的一些应用。
Remove_if()算法
现在我们考虑操作里面的数据。
如果要使用remove_if(),我们需要在头文件中包含如下代码:
:
#include
Remove_if()有三个参数:
1、iterator_First:
指向第一个数据的迭代指针。
2、iterator_Last:
指向最后一个数据的迭代指针。
3、predicate_Pred:
一个可以对迭代操作的条件函数。
条件函数
条件函数是一个按照用户定义的条件返回是或否的结果,是最基本的函数指针,或者是一个函数对象。
这个函数对象需要支持所有的函数调用操作,重载operator()()操作。
remove_if()是通过unary_function继承下来的,允许传递数据作为条件。
例如,假如你想从一个vector中删除匹配的数据,如果字串中包含了一个值,从这个值开始,从这个值结束。
首先你应该建立一个数据结构来包含这些数据,类似代码如下:
#include
enumfindmodes
{
FM_INVALID=0,
FM_IS,
FM_STARTSWITH,
FM_ENDSWITH,
FM_CONTAINS
};
typedefstructtagFindStr
{
UINTiMode;
CStringszMatchStr;
}FindStr;
typedefFindStr*LPFINDSTR;
然后处理条件判断:
classFindMatchingString:
publicstd:
:
unary_function
{
public:
FindMatchingString(constLPFINDSTRlpFS):
m_lpFS(lpFS){}
booloperator()(CString&szStringToCompare)const
{
boolretVal=false;
switch(m_lpFS->iMode)
{
caseFM_IS:
{
retVal=(szStringToCompare==m_lpFDD->szMatchStr);
break;
}
caseFM_STARTSWITH:
{
retVal=(szStringToCompare.Left(m_lpFDD->szMatchStr.GetLength())
==m_lpFDD->szWindowTitle);
break;
}
caseFM_ENDSWITH:
{
retVal=(szStringToCompare.Right(m_lpFDD->szMatchStr.GetLength())
==m_lpFDD->szMatchStr);
break;
}
caseFM_CONTAINS:
{
retVal=(szStringToCompare.Find(m_lpFDD->szMatchStr)!
=-1);
break;
}
}
returnretVal;
}
private:
LPFINDSTRm_lpFS;
};
通过这个操作你可以从vector中有效地删除数据:
//removeallstringscontainingthevalueof
//szRemovefromvectorvs.
FindStrfs;
fs.iMode=FM_CONTAINS;
fs.szMatchStr=szRemove;
vs.erase(std:
:
remove_if(vs.begin(),vs.end(),FindMatchingString(&fs)),vs.end());
Remove_if()能做什么?
你可能会疑惑,对于上面那个例子在调用remove_if()的时候还要使用erase()呢?
这是因为大家并不熟悉STL中的算法。
Remove(),remove_if()等所有的移出操作都是建立在一个迭代范围上的,那么不能操作容器中的数据。
所以在使用remove_if(),实际上操作的时容器里数据的上面的。
思考上面的例子:
1、szRemove=“o”.
2、vs见下面图表中的显示。
观察这个结果,我们可以看到remove_if()实际上是根据条件对迭代地址进行了修改,在数据的后面存在一些残余的数据,那些需要删除的数据。
剩下的数据的位置可能不是原来的数据,但他们是不知道的。
调用erase()来删除那些残余的数据。
注意上面例子中通过erase()删除remove_if()的结果和vs.enc()范围的数据。
压缩一个臃肿的vector
很多时候大量的删除数据,或者通过使用reserve(),结果vector的空间远远大于实际需要的。
所有需要压缩vector到它实际的大小。
resize()能够增加vector的大小。
Clear()仅仅能够改变缓存的大小,所有的这些对于vector释放内存等九非常重要了。
如何来解决这些问题呢,让我们来操作一下。
我们可以通过一个vector创建另一个vector。
让我们看看这将发生什么。
假定我们已经有一个vectorv,它的内存大小为1000,当我们调用size()的时候,它的大小仅为7。
我们浪费了大量的内存。
让我们在它的基础上创建一个vector。
std:
:
vectorvNew(v);
cout<vNew.capacity()返回的是7。
这说明新创建的只是根据实际大小来分配的空间。
现在我们不想释放v,因为我们要在其它地方用到它,我们可以使用swap()将v和vNew互相交换一下
vNew.swap(v);
cout<cout<有趣的是:
vNew.capacity()是1000,而v.capacity()是7。
现在是达到我的目的了,但是并不是很好的解决方法,我们可以像下面这么写:
std:
:
vector(v).swap(v);
你可以看到我们做了什么?
我们创建了一个临时变量代替那个命名的,然后使用swap(),这样我们就去掉了不必要的空间,得到实际大小的v