# 一、STL简介 ## 1.1 什么是STL STL(standard template libaray-标准模板库)：是C++标准库的重要组成部分，不仅是一个可复用的组件库，而且是一个包罗数据结构与算法的软件框架 ## 1.2 STL的六大组件  # 二、vector的介绍及使用 ## 2.1 vector的介绍 [vector的文档介绍](https://legacy.cplusplus.com/reference/vector/vector/) - **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。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。 - **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**（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。 ## 2.2 vector的使用 ### 2.2.1 vector的定义 |(constructor)构造函数声明| 接口说明 | |--|--| |vector()（重点）| 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); （重点） |拷贝构造| |vector (InputIterator first, InputIterator last); |使用迭代器进行初始化构造| ```cpp void test_vector1() { //构造函数 vector<int> v;//无参构造 vector<int> v1(5, 1); vector<int> v2(v1.begin(), v1.end()); string s1 = "hello world"; vector<int> v3(s1.begin(), s1.end());//隐式类型转换 vector<int> v4(v3);//拷贝构造 } ``` ### 2.2.2 vector iterator 的使用 |iterator的使用 |接口说明 | |--|--| |begin + end（重点）|获取第一个数据位置的iterator/const_iterator,获取最后一个数据的下一个位置的iterator/const_iterator| |rbegin + rend |获取最后一个数据位置的reverse_iterator,获取第一个数据前一个位置的reverse_iterator|  ```cpp void test_vector1() { vector<int> v2(v1.begin(), v1.end()); string s1 = "hello world"; vector<int> v3(s1.begin(), s1.end());//隐式类型转换 vector<int> v4(v3);//拷贝构造 //1.iterator vector<int>::iterator it = v3.begin(); while (it != v3.end()) { cout << *it << " "; it++; } cout << endl; //2.operator[] for (size_t i = 0; i < v2.size(); i++) { cout << v2[i] << " "; } cout << endl; //3.范围for for (auto e : v4) { cout << e << " "; } cout << endl; } ``` ### 2.2.3 vector 空间增长问题 |容量空间 |接口说明 | |--|--| |size |获取数据个数| |capacity| 获取容量大小| |empty |判断是否为空| |resize（重点）| 改变vector的size| |reserve （重点）| 改变vector的capacity| ```cpp // 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'; } } } ``` ```mermaid flowchart LR id1><font color=#FFF0</font>1 .VS下的结果:capacity是按1.5倍增长的] ```  ```mermaid flowchart LR id1><font color=#FFF0</font>2 .Linux下的结果g++:是按2倍增长的] ```  - 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。这个问题经常会考察，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。