C++动态数组vector全面解析-编程阁

一、上期回顾

掌握了 C++ STLstring字符串类的构造、赋值、遍历、常用接口、与 C 字符数组互转。今天开始学习STL 最常用动态数组：vector。

二、vector 是什么

vector是动态数组：

底层还是连续内存，和普通数组一样支持随机访问
自动扩容，不用手动关心大小
封装了增删改查全套接口，比原生数组安全好用

三、vector 相比于普通数组优势

普通数组：固定长度，容易越界、栈溢出
vector：动态自动扩容，空间灵活
支持直接赋值、拷贝、整体初始化
自带大小、容量、清空、插入删除接口
可以作为函数返回值，不用手动管理内存

四、vector 常用构造方式

#include <iostream> #include <vector> using namespace std; int main() { // 1. 空容器 vector<int> v1; // 2. n个初始化为0 vector<int> v2(5); // 3. n个相同值 vector<int> v3(5, 10); // 4. 拷贝构造 vector<int> v4(v3); // 5. 数组区间构造 int arr[] = {1,2,3,4}; vector<int> v5(arr, arr+4); return 0; }

五、vector 常用赋值方式

vector<int> v1 = {1,2,3}; vector<int> v2; // 1. 直接赋值 v2 = v1; // 2. assign 赋值 v2.assign(3, 66); // 3. 区间赋值 v2.assign(v1.begin(), v1.end());

六、vector 遍历三种方式

vector<int> v = {10,20,30,40}; // 1. 下标遍历 for(int i = 0; i < v.size(); i++) { cout << v[i] << " "; } // 2. 迭代器遍历 for(vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); ++it) { cout << *it << " "; } // 3. C++11 范围for for(auto val : v) { cout << val << " "; }

七、vector 核心接口必背

vector<int> v; // 尾部插入 v.push_back(10); // 尾部删除 v.pop_back(); // 获取元素个数 v.size(); // 获取容量 v.capacity(); // 判断是否为空 v.empty(); // 清空元素 v.clear(); // 指定位置插入 v.insert(v.begin(), 99); // 指定位置删除 v.erase(v.begin()); // 预留空间，减少扩容 v.reserve(100); // 重置大小 v.resize(10);

八、size 与 capacity 区别（面试常问）

size：当前实际元素个数
capacity：已经分配的内存容量
当size == capacity再插入元素，vector自动扩容

九、vector 扩容机制原理

vector 底层连续内存，满了不能原地扩展
重新开辟一块更大内存
把旧元素拷贝到新空间
释放旧内存
指向新空间

一般扩容规则：

2 倍或 1.5 倍扩容（不同编译器略有差异）
提前用reserve()预留空间，可避免多次扩容，提升效率

十、完整综合示例代码

#include <iostream> #include <vector> using namespace std; int main() { vector<int> v; // 尾插元素 v.push_back(1); v.push_back(2); v.push_back(3); cout << "元素遍历："; for(auto val : v) { cout << val << " "; } cout << endl; cout << "size：" << v.size() << endl; cout << "capacity：" << v.capacity() << endl; // 头部插入 v.insert(v.begin(), 99); cout << "插入后第一个元素：" << v[0] << endl; // 清空 v.clear(); cout << "清空后size：" << v.size() << endl; return 0; }