目录
1.序言
2.std::sort(了解)
3.vector的底层
3.1讲解
3.2构造函数
3.3push_back函数
3.4begin()和end()函数
3.5capacity()和size()函数和max_size函数
3.5.1size（）函数
为什么这样写？
底层原理
3.5.2max_size()函数
为什么这样写？
示例
3.5.3capacity()函数
为什么这样写？
与 size() 的区别
3.5.4总结
3.6operator[]函数
4.总结
1.序言
这讲将会补充一下之前的排序算法，这个算法是C++库里面实现的sort函数，后面将会分析一下vector的底层，之后将会有一定的看源码的过程，通过这些代码我们就可以来知道它如何实现的，方便下一讲将讲解的：vector的模拟实现。不过，在源码中实现的肯定是很严谨的，我们主要还是看一些比较重要的函数，没看懂的可以结合C++官方库来了解。
2.std::sort(了解)
首先使用该算法需要包含头文件：
<algorithm>
这个函数是专门进行排序的，默认排序是升序，我们可以传递一个迭代器区间，也可以传递一个数组的区间给这两个参数，如果想要排成降序，需要用到仿函数（即用第二个函数），这里只讲解一下其普通的用法：
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<vector>
#include<iostream>
//算法的头文件
#include<algorithm>
using namespace std;
//std::sort函数的使用
int main()
{
//这个构造函数的方式是从C++11开始有的，之前也没讲过
vector<int> v = { 3,4,3,6,90,34,5,53,76,22,534,3434,64,22,56 };
vector<int> v1 = { 3,4,3,6,90,34,5,53,76,22,534,3434,64,22,56 };
//排成升序
sort(v.begin(), v.end());
for (const auto& d : v)
{
cout << d << " ";
}
cout << endl;
//排成降序
greater<int> gt;
sort(v.begin(), v.end(), gt);
for (const auto& d : v)
{
cout << d << " ";
}
cout << endl;
//或者这样写
//隐式类型转换
sort(v1.begin(), v1.end(), greater<int>());
for (const auto& d : v)
{
cout << d << " ";
}
cout << endl;
return 0;
}这个greater也是一个模板，我们现阶段只要知道基本用法即可，所以就不做过多讲解了！注：sort函数在list部分会进行更详细的讲解，这里只是简单介绍！！！
3.vector的底层
这是vector的实现的部分代码（不想看的可以直接到目录里面跳到3.1讲解里面）：
/*
*
* Copyright (c) 1994
* Hewlett-Packard Company
*
* Permission to use, copy, modify, distribute and sell this software
* and its documentation for any purpose is hereby granted without fee,
* provided that the above copyright notice appear in all copies and
* that both that copyright notice and this permission notice appear
* in supporting documentation. Hewlett-Packard Company makes no
* representations about the suitability of this software for any
* purpose. It is provided "as is" without express or implied warranty.
*
*
* Copyright (c) 1996
* Silicon Graphics Computer Systems, Inc.
*
* Permission to use, copy, modify, distribute and sell this software
* and its documentation for any purpose is hereby granted without fee,
* provided that the above copyright notice appear in all copies and
* that both that copyright notice and this permission notice appear
* in supporting documentation. Silicon Graphics makes no
* representations about the suitability of this software for any
* purpose. It is provided "as is" without express or implied warranty.
*/
/* NOTE: This is an internal header file, included by other STL headers.
* You should not attempt to use it directly.
*/
#ifndef __SGI_STL_INTERNAL_VECTOR_H
#define __SGI_STL_INTERNAL_VECTOR_H
__STL_BEGIN_NAMESPACE
#if defined(__sgi) && !defined(__GNUC__) && (_MIPS_SIM != _MIPS_SIM_ABI32)
#pragma set woff 1174
#endif
template <class T, class Alloc = alloc>
class vector {
public:
typedef T value_type;
typedef value_type* pointer;
typedef const value_type* const_pointer;
typedef value_type* iterator;
typedef const value_type* const_iterator;
typedef value_type& reference;
typedef const value_type& const_reference;
typedef size_t size_type;
typedef ptrdiff_t difference_type;
#ifdef __STL_CLASS_PARTIAL_SPECIALIZATION
typedef reverse_iterator<const_iterator> const_reverse_iterator;
typedef reverse_iterator<iterator> reverse_iterator;
#else /* __STL_CLASS_PARTIAL_SPECIALIZATION */
typedef reverse_iterator<const_iterator, value_type, const_reference,
difference_type> const_reverse_iterator;
typedef reverse_iterator<iterator, value_type, reference, difference_type>
reverse_iterator;
#endif /* __STL_CLASS_PARTIAL_SPECIALIZATION */
protected:
typedef simple_alloc<value_type, Alloc> data_allocator;
iterator start;
iterator finish;
iterator end_of_storage;
void insert_aux(iterator position, const T& x);
void deallocate() {
if (start) data_allocator::deallocate(start, end_of_storage - start);
}
void fill_initialize(size_type n, const T& value) {
start = allocate_and_fill(n, value);
finish = start + n;
end_of_storage = finish;
}
public:
iterator begin() { return start; }
const_iterator begin() const { return start; }
iterator end() { return finish; }
const_iterator end() const { return finish; }
reverse_iterator rbegin() { return reverse_iterator(end()); }
const_reverse_iterator rbegin() const {
return const_reverse_iterator(end());
}
reverse_iterator rend() { return reverse_iterator(begin()); }
const_reverse_iterator rend() const {
return const_reverse_iterator(begin());
}
size_type size() const { return size_type(end() - begin()); }
size_type max_size() const { return size_type(-1) / sizeof(T); }
size_type capacity() const { return size_type(end_of_storage - begin()); }
bool empty() const { return begin() == end(); }
reference operator[](size_type n) { return *(begin() + n); }
const_reference operator[](size_type n) const { return *(begin() + n); }
vector() : start(0), finish(0), end_of_storage(0) {}
vector(size_type n, const T& value) { fill_initialize(n, value); }
vector(int n, const T& value) { fill_initialize(n, value); }
vector(long n, const T& value) { fill_initialize(n, value); }
explicit vector(size_type n) { fill_initialize(n, T()); }
vector(const vector<T, Alloc>& x) {
start = allocate_and_copy(x.end() - x.begin(), x.begin(), x.end());
finish = start + (x.end() - x.begin());
end_of_storage = finish;
}
#ifdef __STL_MEMBER_TEMPLATES
template <class InputIterator>
vector(InputIterator first, InputIterator last) :
start(0), finish(0), end_of_storage(0)
{
range_initialize(first, last, iterator_category(first));
}
#else /* __STL_MEMBER_TEMPLATES */
vector(const_iterator first, const_iterator last) {
size_type n = 0;
distance(first, last, n);
start = allocate_and_copy(n, first, last);
finish = start + n;
end_of_storage = finish;
}
#endif /* __STL_MEMBER_TEMPLATES */
~vector() {
destroy(start, finish);
deallocate();
}
vector<T, Alloc>& operator=(const vector<T, Alloc>& x);
void reserve(size_type n) {
if (capacity() < n) {
const size_type old_size = size();
iterator tmp = allocate_and_copy(n, start, finish);
destroy(start, finish);
deallocate();
start = tmp;
finish = tmp + old_size;
end_of_storage = start + n;
}
}
reference front() { return *begin(); }
const_reference front() const { return *begin(); }
reference back() { return *(end() - 1); }
const_reference back() const { return *(end() - 1); }
void push_back(const T& x) {
if (finish != end_of_storage) {
construct(finish, x);
++finish;
}
else
insert_aux(end(), x);
}
void swap(vector<T, Alloc>& x) {
__STD::swap(start, x.start);
__STD::swap(finish, x.finish);
__STD::swap(end_of_storage, x.end_of_storage);
}
iterator insert(iterator position, const T& x) {
size_type n = position - begin();
if (finish != end_of_storage && position == end()) {
construct(finish, x);
++finish;
}
else
insert_aux(position, x);
return begin() + n;
}
iterator insert(iterator position) { return insert(position, T()); }
#ifdef __STL_MEMBER_TEMPLATES
template <class InputIterator>
void insert(iterator position, InputIterator first, InputIterator last) {
range_insert(position, first, last, iterator_category(first));
}
#else /* __STL_MEMBER_TEMPLATES */
void insert(iterator position,
const_iterator first, const_iterator last);
#endif /* __STL_MEMBER_TEMPLATES */
void insert (iterator pos, size_type n, const T& x);
void insert (iterator pos, int n, const T& x) {
insert(pos, (size_type) n, x);
}
void insert (iterator pos, long n, const T& x) {
insert(pos, (size_type) n, x);
}
void pop_back() {
--finish;
destroy(finish);
}
iterator erase(iterator position) {
if (position + 1 != end())
copy(position + 1, finish, position);
--finish;
destroy(finish);
return position;
}
iterator erase(iterator first, iterator last) {
iterator i = copy(last, finish, first);
destroy(i, finish);
finish = finish - (last - first);
return first;
}
void resize(size_type new_size, const T& x) {
if (new_size < size())
erase(begin() + new_size, end());
else
insert(end(), new_size - size(), x);
}
void resize(size_type new_size) { resize(new_size, T()); }
void clear() { erase(begin(), end()); }
protected:
iterator allocate_and_fill(size_type n, const T& x) {
iterator result = data_allocator::allocate(n);
__STL_TRY {
uninitialized_fill_n(result, n, x);
return result;
}
__STL_UNWIND(data_allocator::deallocate(result, n));
}
#ifdef __STL_MEMBER_TEMPLATES
template <class ForwardIterator>
iterator allocate_and_copy(size_type n,
ForwardIterator first, ForwardIterator last) {
iterator result = data_allocator::allocate(n);
__STL_TRY {
uninitialized_copy(first, last, result);
return result;
}
__STL_UNWIND(data_allocator::deallocate(result, n));
}
#else /* __STL_MEMBER_TEMPLATES */
iterator allocate_and_copy(size_type n,
const_iterator first, const_iterator last) {
iterator result = data_allocator::allocate(n);
__STL_TRY {
uninitialized_copy(first, last, result);
return result;
}
__STL_UNWIND(data_allocator::deallocate(result, n));
}
#endif /* __STL_MEMBER_TEMPLATES */
#ifdef __STL_MEMBER_TEMPLATES
template <class InputIterator>
void range_initialize(InputIterator first, InputIterator last,
input_iterator_tag) {
for ( ; first != last; ++first)
push_back(*first);
}
// This function is only called by the constructor. We have to worry
// about resource leaks, but not about maintaining invariants.
template <class ForwardIterator>
void range_initialize(ForwardIterator first, ForwardIterator last,
forward_iterator_tag) {
size_type n = 0;
distance(first, last, n);
start = allocate_and_copy(n, first, last);
finish = start + n;
end_of_storage = finish;
}
template <class InputIterator>
void range_insert(iterator pos,
InputIterator first, InputIterator last,
input_iterator_tag);
template <class ForwardIterator>
void range_insert(iterator pos,
ForwardIterator first, ForwardIterator last,
forward_iterator_tag);
#endif /* __STL_MEMBER_TEMPLATES */
};
template <class T, class Alloc>
inline bool operator==(const vector<T, Alloc>& x, const vector<T, Alloc>& y) {
return x.size() == y.size() && equal(x.begin(), x.end(), y.begin());
}
template <class T, class Alloc>
inline bool operator<(const vector<T, Alloc>& x, const vector<T, Alloc>& y) {
return lexicographical_compare(x.begin(), x.end(), y.begin(), y.end());
}
#ifdef __STL_FUNCTION_TMPL_PARTIAL_ORDER
template <class T, class Alloc>
inline void swap(vector<T, Alloc>& x, vector<T, Alloc>& y) {
x.swap(y);
}
#endif /* __STL_FUNCTION_TMPL_PARTIAL_ORDER */
template <class T, class Alloc>
vector<T, Alloc>& vector<T, Alloc>::operator=(const vector<T, Alloc>& x) {
if (&x != this) {
if (x.size() > capacity()) {
iterator tmp = allocate_and_copy(x.end() - x.begin(),
x.begin(), x.end());
destroy(start, finish);
deallocate();
start = tmp;
end_of_storage = start + (x.end() - x.begin());
}
else if (size() >= x.size()) {
iterator i = copy(x.begin(), x.end(), begin());
destroy(i, finish);
}
else {
copy(x.begin(), x.begin() + size(), start);
uninitialized_copy(x.begin() + size(), x.end(), finish);
}
finish = start + x.size();
}
return *this;
}
template <class T, class Alloc>
void vector<T, Alloc>::insert_aux(iterator position, const T& x) {
if (finish != end_of_storage) {
construct(finish, *(finish - 1));
++finish;
T x_copy = x;
copy_backward(position, finish - 2, finish - 1);
*position = x_copy;
}
else {
const size_type old_size = size();
const size_type len = old_size != 0 ? 2 * old_size : 1;
iterator new_start = data_allocator::allocate(len);
iterator new_finish = new_start;
__STL_TRY {
new_finish = uninitialized_copy(start, position, new_start);
construct(new_finish, x);
++new_finish;
new_finish = uninitialized_copy(position, finish, new_finish);
}
# ifdef __STL_USE_EXCEPTIONS
catch(...) {
destroy(new_start, new_finish);
data_allocator::deallocate(new_start, len);
throw;
}
# endif /* __STL_USE_EXCEPTIONS */
destroy(begin(), end());
deallocate();
start = new_start;
finish = new_finish;
end_of_storage = new_start + len;
}
}
template <class T, class Alloc>
void vector<T, Alloc>::insert(iterator position, size_type n, const T& x) {
if (n != 0) {
if (size_type(end_of_storage - finish) >= n) {
T x_copy = x;
const size_type elems_after = finish - position;
iterator old_finish = finish;
if (elems_after > n) {
uninitialized_copy(finish - n, finish, finish);
finish += n;
copy_backward(position, old_finish - n, old_finish);
fill(position, position + n, x_copy);
}
else {
uninitialized_fill_n(finish, n - elems_after, x_copy);
finish += n - elems_after;
uninitialized_copy(position, old_finish, finish);
finish += elems_after;
fill(position, old_finish, x_copy);
}
}
else {
const size_type old_size = size();
const size_type len = old_size + max(old_size, n);
iterator new_start = data_allocator::allocate(len);
iterator new_finish = new_start;
__STL_TRY {
new_finish = uninitialized_copy(start, position, new_start);
new_finish = uninitialized_fill_n(new_finish, n, x);
new_finish = uninitialized_copy(position, finish, new_finish);
}
# ifdef __STL_USE_EXCEPTIONS
catch(...) {
destroy(new_start, new_finish);
data_allocator::deallocate(new_start, len);
throw;
}
# endif /* __STL_USE_EXCEPTIONS */
destroy(start, finish);
deallocate();
start = new_start;
finish = new_finish;
end_of_storage = new_start + len;
}
}
}
#ifdef __STL_MEMBER_TEMPLATES
template <class T, class Alloc> template <class InputIterator>
void vector<T, Alloc>::range_insert(iterator pos,
InputIterator first, InputIterator last,
input_iterator_tag) {
for ( ; first != last; ++first) {
pos = insert(pos, *first);
++pos;
}
}
template <class T, class Alloc> template <class ForwardIterator>
void vector<T, Alloc>::range_insert(iterator position,
ForwardIterator first,
ForwardIterator last,
forward_iterator_tag) {
if (first != last) {
size_type n = 0;
distance(first, last, n);
if (size_type(end_of_storage - finish) >= n) {
const size_type elems_after = finish - position;
iterator old_finish = finish;
if (elems_after > n) {
uninitialized_copy(finish - n, finish, finish);
finish += n;
copy_backward(position, old_finish - n, old_finish);
copy(first, last, position);
}
else {
ForwardIterator mid = first;
advance(mid, elems_after);
uninitialized_copy(mid, last, finish);
finish += n - elems_after;
uninitialized_copy(position, old_finish, finish);
finish += elems_after;
copy(first, mid, position);
}
}
else {
const size_type old_size = size();
const size_type len = old_size + max(old_size, n);
iterator new_start = data_allocator::allocate(len);
iterator new_finish = new_start;
__STL_TRY {
new_finish = uninitialized_copy(start, position, new_start);
new_finish = uninitialized_copy(first, last, new_finish);
new_finish = uninitialized_copy(position, finish, new_finish);
}
# ifdef __STL_USE_EXCEPTIONS
catch(...) {
destroy(new_start, new_finish);
data_allocator::deallocate(new_start, len);
throw;
}
# endif /* __STL_USE_EXCEPTIONS */
destroy(start, finish);
deallocate();
start = new_start;
finish = new_finish;
end_of_storage = new_start + len;
}
}
}
#else /* __STL_MEMBER_TEMPLATES */
template <class T, class Alloc>
void vector<T, Alloc>::insert(iterator position,
const_iterator first,
const_iterator last) {
if (first != last) {
size_type n = 0;
distance(first, last, n);
if (size_type(end_of_storage - finish) >= n) {
const size_type elems_after = finish - position;
iterator old_finish = finish;
if (elems_after > n) {
uninitialized_copy(finish - n, finish, finish);
finish += n;
copy_backward(position, old_finish - n, old_finish);
copy(first, last, position);
}
else {
uninitialized_copy(first + elems_after, last, finish);
finish += n - elems_after;
uninitialized_copy(position, old_finish, finish);
finish += elems_after;
copy(first, first + elems_after, position);
}
}
else {
const size_type old_size = size();
const size_type len = old_size + max(old_size, n);
iterator new_start = data_allocator::allocate(len);
iterator new_finish = new_start;
__STL_TRY {
new_finish = uninitialized_copy(start, position, new_start);
new_finish = uninitialized_copy(first, last, new_finish);
new_finish = uninitialized_copy(position, finish, new_finish);
}
# ifdef __STL_USE_EXCEPTIONS
catch(...) {
destroy(new_start, new_finish);
data_allocator::deallocate(new_start, len);
throw;
}
# endif /* __STL_USE_EXCEPTIONS */
destroy(start, finish);
deallocate();
start = new_start;
finish = new_finish;
end_of_storage = new_start + len;
}
}
}
#endif /* __STL_MEMBER_TEMPLATES */
#if defined(__sgi) && !defined(__GNUC__) && (_MIPS_SIM != _MIPS_SIM_ABI32)
#pragma reset woff 1174
#endif
__STL_END_NAMESPACE
#endif /* __SGI_STL_INTERNAL_VECTOR_H */
// Local Variables:
// mode:C++
// End:
3.1讲解
这个代码一共是有534行，我也不想把所有代码复制过来，但是CSDN上没有这个加入附件的功能：
所以我也没办法用附件的形式给出，这里就只能这样复制粘贴了。我们可以发现vector的实现还是比较复杂的，我们之后实现不会非常复杂，因为别人是考虑了很多情况才写这么多的，而且一堆的头文件，如果我们进入一个函数那么就会很难退出来，因为有不同的函数调用，我们在看源代码的时候就不需要全部看了，只要注意它如何实现的即可。
我将从几个比较重要的函数来进行讲解，其他的选择性讲解。
我们先看成员变量（63-66行）：
typedef simple_alloc<value_type, Alloc> data_allocator;
iterator start;
iterator finish;
iterator end_of_storage;第一行的那个typedef我们可以不用管，后面三个就是成员变量。
这个与我们之前在数据结构章节学习的capacity、str、size都不一样，这三个都是指针，我们可以看到第43-51行的一系列typedef，就得出了这个结论：
typedef T value_type;
typedef value_type* pointer;
typedef const value_type* const_pointer;
typedef value_type* iterator;
typedef const value_type* const_iterator;
typedef value_type& reference;
typedef const value_type& const_reference;
typedef size_t size_type;
typedef ptrdiff_t difference_type;也就是说，iterator实际上是指针，所以我们可以说vector三个成员变量都是指针，也就是说它们都是需要解引用后才能得到那个位置的数据的。
我们可以通过这些变量的名字来得出它的指向，start指向开头，finish指向有效存储数据的结尾，end_of_storage指向能存储的最大元素的位置，这就相当于我们的capacity换为end_of_storage，而size换为finish了。用迭代器存储能保证存储的数据类型多样化，也满足了遍历。因为迭代器是通用的遍历方式。
3.2构造函数
我们可以在97-101行看到vector构造函数的声明：
vector() : start(0), finish(0), end_of_storage(0) {}
vector(size_type n, const T& value) { fill_initialize(n, value); }
vector(int n, const T& value) { fill_initialize(n, value); }
vector(long n, const T& value) { fill_initialize(n, value); }
explicit vector(size_type n) { fill_initialize(n, T()); }这些函数几乎有一个共同点，调用了fill_initialize函数，那我们找一下这个函数的位置：
void fill_initialize(size_type n, const T& value) {
start = allocate_and_fill(n, value);
finish = start + n;
end_of_storage = finish;
}在第72-76行有这个函数的定义，我们发现又有一个函数：allocate_and_fill。那我们又需要查找这个函数：
iterator allocate_and_fill(size_type n, const T& x) {
iterator result = data_allocator::allocate(n);
__STL_TRY {
uninitialized_fill_n(result, n, x);
return result;
}
__STL_UNWIND(data_allocator::deallocate(result, n));
}在第213-220行找到该函数定义，到这个阶段，我们连代码都有些看不懂了，所以说我们没必要去带着目的去找这函数如何定义的，因为我们没办法理解每一个函数，所以只要看个大概就可以了，我们只要知道它到底是什么即可，我们可以通过那个无参的构造函数入手，加上其他的函数如push_back知道start是什么。
3.3push_back函数
在第144-151行发现了这个函数的定义：
void push_back(const T& x) {
if (finish != end_of_storage) {
construct(finish, x);
++finish;
}
else
insert_aux(end(), x);
}我们通过if-else语句得到，第一个肯定是直接插入x到finish位置，然后再把finish++这是大概操作，第二个则是先扩容，然后再把数据插到end()指向位置后，再把finish++，并把end_of_storage改为扩容后的大小，这是我们的想象的思路，那么真实情况是不是这样呢？
第一个construct函数我们是找不到的，应该需要其他的文件中有这个函数，不过这个不是重点，我们重点是看第二个函数，因为它肯定有construct函数的功能！
template <class T, class Alloc>
void vector<T, Alloc>::insert_aux(iterator position, const T& x) {
if (finish != end_of_storage) {
construct(finish, *(finish - 1));
++finish;
T x_copy = x;
copy_backward(position, finish - 2, finish - 1);
*position = x_copy;
}
else {
const size_type old_size = size();
const size_type len = old_size != 0 ? 2 * old_size : 1;
iterator new_start = data_allocator::allocate(len);
iterator new_finish = new_start;
__STL_TRY {
new_finish = uninitialized_copy(start, position, new_start);
construct(new_finish, x);
++new_finish;
new_finish = uninitialized_copy(position, finish, new_finish);
}
# ifdef __STL_USE_EXCEPTIONS
catch(...) {
destroy(new_start, new_finish);
data_allocator::deallocate(new_start, len);
throw;
}
# endif /* __STL_USE_EXCEPTIONS */
destroy(begin(), end());
deallocate();
start = new_start;
finish = new_finish;
end_of_storage = new_start + len;
}
}在322到356行找到该函数，可以了解到了，进入这个函数一定是在else语句中进行的，所以我们需要看else，但是又是这么多代码还是不知道，我们只看最后三行代码与我们猜想是不是一样的即可：
start = new_start;
finish = new_finish;
end_of_storage = new_start + len;没有问题，我们的猜想是没有问题的，所以我们只需要这么多即可，前面都是判断条件，已经特殊情况处理。
3.4begin()和end()函数
要了解构造函数，也可以通过begin()和end()函数来知道每个成员变量的意思：
iterator begin() { return start; }
const_iterator begin() const { return start; }
iterator end() { return finish; }
const_iterator end() const { return finish; }在第78行到81行找到了该函数的定义，我们也可以知道了：start一定是指向开始位置的迭代器，finish一定是指向结束位置的迭代器。所以我们可以知道其实每个构造函数初始化后它的start和finish指向的位置已经帮我们处理好了，所以我们就不需要管了。
3.5capacity()和size()函数和max_size函数
在90-92行找到三个函数：
size_type size() const { return size_type(end() - begin()); }
size_type max_size() const { return size_type(-1) / sizeof(T); }
size_type capacity() const { return size_type(end_of_storage - begin()); }首先看到size()函数在end()-begin()外面加了一个size_type，这个就是为了保证返回值一定为size_type类型，其他的函数也是一样的。我们可以通过deepseek的分析来得到结论：
3.5.1size（）函数
为什么这样写？
-
end() - begin()计算的是两个指针（迭代器）之间的元素个数，因为vector在内存中是连续存储的。 -
size_type是无符号整型（如size_t），确保返回值非负。 -
这种写法：
-
高效：直接计算指针差值，比维护一个单独的
size变量更快。 -
通用：适用于所有随机访问迭代器（如数组指针、
vector迭代器等）。 -
与STL设计一致：其他容器（如
array、deque）也可能用类似方式计算大小。
-
底层原理
-
begin()返回指向第一个元素的指针。 -
end()返回指向末尾后一位的指针（即最后一个元素的下一个位置）。 -
指针相减的结果就是元素数量（因为
sizeof(T)是固定的）。
3.5.2max_size()函数
为什么这样写？
-
size_type(-1)是无符号整型的最大值（如size_t的最大值0xFFFF...）。 -
除以
sizeof(T)表示当前类型T的理论最大可能元素数量（受限于内存地址空间和类型大小）。 -
这种写法：
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平台无关：自动适配不同系统的地址空间（32位/64位）。
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类型安全：考虑到了
T的大小，避免分配不合理的内存。
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示例
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在64位系统中，
size_t最大值是 264−1264−1。 -
如果
T是int（4字节），max_size()返回 (264−1)/4(264−1)/4。
3.5.3capacity()函数
为什么这样写？
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end_of_storage是vector内部指向预分配内存末尾的指针（即当前分配的总空间边界）。 -
begin()是数据起始指针，两者差值表示当前分配的总容量（以元素数量为单位）。 -
这种写法：
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直接反映内存分配：
capacity()返回的是实际分配的内存能容纳的元素数，而非当前存储的元素数（size()）。 -
高效：指针运算比查询额外变量更快。
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与 size() 的区别
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size()：当前存储的元素数量（逻辑大小）。 -
capacity()：预分配的内存可容纳的元素数量（物理上限）。
3.5.4总结
三个函数设计综合考虑了很多种情况，我们可以通过这三个函数的写法来优化我们的写法。
3.6operator[]函数
在94/95行找到两个函数的定义：
reference operator[](size_type n) { return *(begin() + n); }
const_reference operator[](size_type n) const { return *(begin() + n); }其中reference又是什么？
typedef T value_type;
typedef value_type* pointer;
typedef const value_type* const_pointer;
typedef value_type* iterator;
typedef const value_type* const_iterator;
typedef value_type& reference;
typedef const value_type& const_reference;
typedef size_t size_type;
typedef ptrdiff_t difference_type;我们知道它是引用，也就是返回类型的引用（不知道说法正不正确），比如如果为int，就返回int类型的数据，而其他的基本上也就没什么好说的了。
4.总结
该讲主要是讲vector它最重要的底层结构，实际上vector的实现也不是很复杂（相对其他的容器），但是还是需要注意它的很多内容，它涉及到一些我们没有在成员函数中提到的函数，而且方式与我们之前在C语言阶段的实现方式是有一定的区别的，所以这需要自己看完后去钻研源代码，顺序表这种东西之后也会比较频繁的用到，比如：排序。这个基本上是用顺序表来实现的，也就是说后面的list等容器实现功能比较复杂，这个vector是线性结构，实现起来不是很难（只是代码量多了一些而已）。好了，下节将讲解vector的模拟实现了，喜欢的可以一键三连哦！下讲再见！
