目录

1.Vector介绍

2.Vector的常见使用

   2.1 vector构造函数

   2.2 vector iterator使用

   2.3 vector空间增长问题

   2.4 vector增删改查

   2.5 vector迭代器失效问题

3.Vector深度剖析及模拟实现

   3.1 模拟实现（可跳过）

   3.2 不使用memcpy剖析

1.Vector介绍

 

1. vector是表示可变大小数组的序列容器。
2. 就像数组一样，vector也采用的连续存储空间来存储元素。也就是意味着可以采用下标对vector的元素进行访问，和数组一样高效。但是又不像数组，它的大小是可以动态改变的，而且它的大小会被容器自动处理。
3. 本质讲，vector使用动态分配数组来存储它的元素。当新元素插入时候，这个数组需要被重新分配大小为了增加存储空间。其做法是，分配一个新的数组，然后将全部元素移到这个数组。就时间而言，这是一个相对代价高的任务，因为每当一个新的元素加入到容器的时候，vector并不会每次都重新分配大小。
4. vector分配空间策略：vector会分配一些额外的空间以适应可能的增长，因为存储空间比实际需要的存储空间更大。不同的库采用不同的策略权衡空间的使用和重新分配。但是无论如何，重新分配都应该是对数增长的间隔大小，以至于在末尾插入一个元素的时候是在常数时间的复杂度完成的。
5. 因此，vector占用了更多的存储空间，为了获得管理存储空间的能力，并且以一种有效的方式动态增长。
6. 与其它动态序列容器相比（deque, list and forward_list）， vector在访问元素的时候更加高效，在末尾添加和删除元素相对高效。对于其它不在末尾的删除和插入操作，效率更低。比起list和forward_list 统一的迭代器和引用更好。

2.Vector的常见使用

   2.1 vector构造函数

   2.2 vector iterator使用

 简单使用例子：

void test1()
	{
		vector<int> V;
		V.push_back(1);
		V.push_back(2);
		V.push_back(3);
		V.push_back(4);
		vector<int>::iterator it = V.begin();
		while (it != V.end())
		{
			cout << *it << ' ';
			++it;
		}
		cout << endl;
		//反向迭代器
		vector<int>::reverse_iterator rit = V.rbegin();
		while (rit != V.rend())
		{
			cout << *rit << ' ';
			++rit;
		}
		cout << endl;
	}

   2.3 vector空间增长问题

测试vector的默认扩容机制:

void TestVectorExpand()
	{
		size_t sz;
		vector<int> v;
		sz = v.capacity();
		cout << "making v grow:\n";
		for (int i = 0; i < 100; ++i)
		{
			v.push_back(i);
			if (sz != v.capacity())
			{
				sz = v.capacity();
				cout << "capacity changed: " << sz << '\n';
			}
		}
	}

vs下运行：

gcc下运行： 

•  capacity的代码在vs和g++下分别运行会发现，vs下capacity是按1.5倍增长的，g++是按2倍增长的。不要固化的认为，vector增容都是2倍，具体增长多少是根据具体的需求定义的。vs是PJ版本STL，g++是SGI版本STL。
• reserve只负责开辟空间，如果确定知道需要用多少空间，reserve可以缓解vector增容的代价缺陷问题。
• resize在开空间的同时还会进行初始化，影响size。

	void test2()
	{
		vector<int> v;

		// set some initial content:
		for (int i = 1; i < 10; i++)
			v.push_back(i);

		v.resize(5);
		v.resize(8, 100);
		v.resize(12);
		cout << v.size() << endl;
		cout << "v contains:";
		for (size_t i = 0; i < v.size(); i++)
			cout << ' ' << v[i];
		cout << endl;
	}

 使用reserve提前设置好容量:

   2.4 vector增删改查

 测试代码：

void test3()
	{
		vector<int> v{ 1,2,3,4 };//列表方式初始化，C++11新语法
		v.push_back(5);
		v.push_back(6);
		v.pop_back();
		for (size_t i = 0; i < v.size(); i++)
		{
			cout << v[i] << ' ';
		}
		cout << endl;
		vector<int>::iterator pos = find(v.begin(), v.end(), 3);
		if (pos != v.end())
		{
			v.insert(pos, 0);
		}
		pos = find(v.begin(), v.end(), 3);
		v.erase(pos);
		for (size_t i = 0; i < v.size(); i++)
		{
			cout << v[i] << ' ';
		}
		cout << endl;

	}

   2.5 vector迭代器失效问题

细心的朋友，可能已经发现我上面圈出来的重复find查找了一次，这是因为如果不再find给pos赋值，insert后不接受迭代器返回值继续erase会造成迭代器失效问题。 

迭代器的主要作用就是让算法能够不用关心底层数据结构，其底层实际就是一个指针，或者是对指针进行了封装，比如：vector的迭代器就是原生态指针T* 。因此迭代器失效，实际就是迭代器底层对应指针所指向的空间被销毁了，而使用一块已经被释放的空间，造成的后果是程序崩溃(即如果继续使用已经失效的迭代器，程序可能会崩溃)。

对于vector可能会导致其迭代器失效的有效的操作有：

• 会引起其底层空间改变的操作，都有可能是迭代器失效，比如：resize、reserve、insert、assign、push_back等。

        扩容后原来的pos已经失效，变为野指针。

        若不扩容insert后pos指向插入元素。

• 指定位置元素的删除——erase

 

        vector<int>::iterator pos = find(v.begin(), v.end(), 3);
		if (pos != v.end())
		{
			pos=v.insert(pos, 0);
            //pos当前指向0
		}
        //删除3
		++pos;
		v.erase(pos);

		iterator _start;
		iterator _finish;
		iterator _end_of_storage;

 假设一个vector<vector<int>>类型，实际内存分配：

 memcpy分配：（浅拷贝，释放2次空间，第二次为野指针造成内存泄漏）

 采取深拷贝（自己实现）：