vector的文档介绍
vector简介:
- vector是表示可变大小数组的序列容器。
- 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。 - 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。这是构造函数声明
vector() 无参构造
vector(size_type n, const value_type& val = value_type()) 构造并初始化n个val
vector (const vector& x); 拷贝构造
vector (InputIterator first, InputIterator last); 使用迭代器进行初始化构造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。 - 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。
- 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。
- 与其它动态序列容器相比(deques, lists and forward_lists), 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lists和forward_lists统一的迭代器和引用更好。
Vector的模拟实现
成员变量:
//typedef T* Iterator
private:
Iterator _start;
Iterator _finish;
Iterator _endofstorage;
namespace tonglin{
template<class T>
class Vector{
public:
//vector的迭代器是一个原生指针
typedef T* Iterator;
typedef const T* ConstIterator;
Iterator Begin() { return _start; }
Iterator End() { return _finish; }
ConstIterator CBegin() const { return _start; }
ConstIterator CEnd() const { return _finish; }
size_t Size() const { return _finish - _start; }
size_t Capacity() const { return _endOfStorage - _start; }
Vector()
: _start(nullptr)
, _finish(nullptr)
, _endOfStorage(nullptr)
{}
Vector(int n, const T& value = T())
: _start(nullptr)
, _finish(nullptr)
, _endOfStorage(nullptr)
{
Reserve(n);
while (n--)
{
PushBack(value);
}
}
// 这里如果使用Iterator做迭代器,就会导致初始化的迭代器区间[first,last]
//只能是Vector的迭代器
// 这里重新声明迭代器,迭代器区间[first,last]可以是任意容器的迭代器区间。
template<class InputIterator>
Vector(InputIterator first, InputIterator last)
{
Reserve(last - first);
while (first != last)
{
PushBack(*first);
++first;
}
}
///////capacity////////////
void resize(size_t n, contst T& value=T()){
// 1.如果n小于当前的size,则数据个数缩小到n
if (n <= Size())
{
_finish = _start + n;
return;
}
// 2.空间不够则增容
if (n > Capacity())
{
Reserve(n);
}
// 3.将size扩大到n
Iterator it = _finish;
Iterator _finish = _start + n;
while (it != _finish)
{
*it = value;
++it;
}
}
void reserve(size_t n){
if (n > Capacity())
{
size_t size = Size();
T* tmp = new T[n];
// 这里直接使用memcpy是有问题的
// 以后我们会用更好的方法解决
//if (_start)
// memcpy(tmp, _start, sizeof(T)*size);
if (_start)
{
for (size_t i = 0; i < size; ++i)
tmp[i] = _start[i];
}
delete[]_start;
_start = tmp;
_finish = _start + size;
_endOfStorage = _start + n;
}
}
void Swap(Vector<T>& v)
{
swap(_start, v._start);
swap(_finish, v._finish);
swap(_endOfStorage, v._endOfStorage);
}
void PushBack(const T& x)
{
Insert(End(), x);
}
void PopBack()
{
Erase(--End());
}
T& operator[](size_t pos)
{
return _start[pos];
}
Iterator Insert(Iterator pos,T& x){
//在pos位置插入元素x
assert(pos <= _finish); //参数合法检测
if (finish == endOfStorage){
//需要增容
size_t size = Size();
size_t newcapacity = Capacity() == 0
? 3 : Capacity() * 2;
reserve(newcapacity);
//重新定位pos
pos = _start + size;
}
Iterator end = _finish - 1;
while (end >= pos){
*(end+1) = *end ;
--end;
}
*pos = x;
++_finish;
return pos;
}
Iterator Erase(Iterator pos){
//删除pos位置的元素
// 挪动数据进行删除
Iterator begin = pos + 1;
while (begin != _finish) {
*(begin - 1) = *begin;
++begin;
}
--_finish;
return pos;
}
T& operator[](size_t pos)
{
return _start[pos];
}
private:
Iterator _start;
Iterator _finish;
Iterator _endOfStorage
};
};