C++ STL 中的向量容器

Jinku Hu 2023年1月30日 2021年4月29日
  1. 在 C++ 中使用 std::vector 來構建動態陣列
  2. 在 C++ 中使用 std::vector 儲存 struct 物件
  3. 在 C++ 中使用 std::vector::swap 函式交換向量元素
C++ STL 中的向量容器

本文將介紹如何在 C++ 中使用 vector 容器的多種方法。

在 C++ 中使用 std::vector 來構建動態陣列

std::vector 是容器庫的一部分,它實現了可動態調整大小的陣列,該陣列將元素儲存在連續的儲存中。通常在結尾處新增 vector 元素,並帶有 push_backemplace_back 內建函式。可以使用初始化程式列表輕鬆構建 vector 容器,如以下示例程式碼所示-arr 物件。同樣,可以將靜態初始化程式列表值儲存在巨集表示式中,並在需要時簡潔地表達初始化操作。

#include <iostream>
#include <vector>

using std::cout; using std::cin;
using std::endl; using std::vector;
using std::string;

#define INIT { "Neque", "porro", "quisquam", "est", "qui", "dolorem", "ipsum", "quia" }

template<typename T>
void printVector(vector<T> &vec)
{
    for (const auto &item : vec) {
        cout << item << ", ";
    }
    cout << endl;
}

int main() {
    vector<string> arr = { "Neque", "porro", "quisquam", "est", "qui", "dolorem", "ipsum", "quia" };
    printVector(arr);

    cout << endl;

    vector<string> arr2 = INIT;
    printVector(arr2);

    cout << endl;

    return EXIT_SUCCESS;
}

在 C++ 中使用 std::vector 儲存 struct 物件

std::vector 可以用來儲存自定義結構體,並使用大括號列表表示法初始化它們,類似於前面的示例。注意,當使用 push_back 函式新增一個新的 struct 元素時,該值應作為支撐列表傳遞,並且如果 struct 中有多個巢狀結構,則應使用相應的符號。

#include <iostream>
#include <vector>

using std::cout; using std::cin;
using std::endl; using std::vector;
using std::string;

struct cpu {
    string wine;
    string country;
    int year;
} typedef cpu;

int main() {

    vector<cpu> arr3 = { {"Chardonnay", "France", 2018},
                         {"Merlot", "USA", 2010} };

    for (const auto &item : arr3) {
        cout << item.wine << " - "
             << item.country << " - "
             << item.year << endl;
    }

    arr3.push_back({"Cabernet", "France", 2015});
    for (const auto &item : arr3) {
        cout << item.wine << " - "
             << item.country << " - "
             << item.year << endl;
    }

    return EXIT_SUCCESS;
}

在 C++ 中使用 std::vector::swap 函式交換向量元素

std::vector 提供了多個內建函式來對其元素進行操作,其中之一就是 swap。可以從 vector 物件中呼叫它,並以另一個 vector 作為引數交換它們的內容。另一個有用的函式是 size,它可以在給定的向量物件中檢索當前元素計數。但是請注意,有一個類似的函式叫 capacity,它返回當前分配的緩衝區中儲存的元素數量。有時會為後者分配更大的大小,以避免不必要地呼叫作業系統服務。下面的示例程式碼演示了兩個函式返回不同值的情況。

#include <iostream>
#include <vector>

using std::cout; using std::cin;
using std::endl; using std::vector;

template<typename T>
void printVector(vector<T> &vec)
{
    for (const auto &item : vec) {
        cout << item << ", ";
    }
    cout << endl;
}

int main() {

    vector<int> arr4 = { 1, 12, 45, 134, 424 };
    vector<int> arr5 = { 41, 32, 15, 14, 99 };

    printVector(arr4);
    arr4.swap(arr5);
    printVector(arr4);

    cout << "arr4 capacity: " << arr4.capacity() << " size: " << arr4.size()
         << endl;

    for (int i = 0; i < 10000; ++i) {
        arr4.push_back(i * 5);
    }

    cout << "arr4 capacity: " << arr4.capacity() << " size: " << arr4.size()
         << endl;
    arr4.shrink_to_fit();
    cout << "arr4 capacity: " << arr4.capacity() << " size: " << arr4.size()
         << endl;


    return EXIT_SUCCESS;
}

輸出:

1, 12, 45, 134, 424,
41, 32, 15, 14, 99,
arr4 capacity: 5 size: 5
arr4 capacity: 10240 size: 10005
arr4 capacity: 10005 size: 10005
Author: Jinku Hu
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Founder of DelftStack.com. Jinku has worked in the robotics and automotive industries for over 8 years. He sharpened his coding skills when he needed to do the automatic testing, data collection from remote servers and report creation from the endurance test. He is from an electrical/electronics engineering background but has expanded his interest to embedded electronics, embedded programming and front-/back-end programming.

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