C中的vector是什么意思？

目录核心特性与底层原理初始化与构造容量与大小为什么 reserve 非常重要？增删查改插入与添加删除访问迭代器失效特殊版本：std::vector<bool>现代化操作C++20：std::erase 和 std::erase_if最佳实践 本文首发于我的个人博客：Better Mistakes 版权声明：本文为原创文章，转载请附上原文出处链接及本声明。 由于技术迭代较快，文章内容可能随时更新（含勘误及补充）。为了确保您看到的是最新版本，并获得更好的代码阅读体验，请访问： 🍭 原文链接：https://bfmhno3.github.io/note/vector-in-cpp/ std::vector 是 C++ 中最重要、最常用的容器，没有之一。它的本质是动态数组（Dynamic Array）。 std::vector 是在堆（Heap）上管理一块连续的内存，可以存放任意类型的对象。 核心特性与底层原理 头文件：#include <vector> 内存模型：连续内存。这意味着它和 C 数组一样，支持通过指针偏移量快速访问，并且对 CPU 缓存（Cache）非常友好。 自动扩容：当存入数据量超过当前容量时，std::vector 就会申请一块更大的内存（通常是原来的 1.5 倍或 2 倍），将旧数据移动/拷贝过去，然后释放旧内存。 初始化与构造 #include <vector> // 1. 默认构造（空 vector） std::vector<int> v1; // 2. 指定大小和默认值 std::vector<int> v2(10); // 10 个元素，默认初始化 0 std::vector<int> v3(10, 5); // 10 个元素，每个都是 5 // 3. 列表初始化（C++11） std::vector<int> v4 = {1, 2, 3, 4}; // 4. 拷贝构造 std::vector<int> v5(v4); // 5. 迭代器范围构造（常用与从其他容器拷贝） int arr[] = {10, 20, 30} std::vector<int> v6(arr, arr + 3); 容量与大小 函数 说明 备注 size() 当前元素个数 实际存了多少个 capacity() 当前分配的内存能存多少个 capacity \(\geqslant\) size empty() 是否为空 推荐使用，比 size() == 0 更语义化 reserve() 预分配内存 仅改变 capacity，不改变 size resize(n) 改变元素个数 改变 size，如果变大则填充默认值 shrink_to_fit() 释放未使用的内存（C++11） 让 capacity 搜索到 size 大小 为什么 reserve 非常重要？ std::vector<int> v; v.reserve(1000); // 一次性分配好内存 for (int i = 0; i < 1000; i++) { v.push_back(i); // 这里不会再发生内存重新分配，效率极高 } 增删查改 插入与添加 push_back(val)：在尾部添加元素（会发生拷贝或移动）。 emplace_back(arg...)（C++11）：原地构造。直接在 std::vector 尾部构造对象，省去了一次临时对象的构造和拷贝 / 移动，效率通常更高。 insert(it, val)：在迭代器指向的位置插入。效率为 \(O(N)\)，因为要移动后续所有元素。 删除 pop_back：删除尾部元素（\(O(1)\)）。 erase(it)：删除指定位置元素（\(O(N)\)，后续元素前移）。 clear()：清空所有元素，szie 变为 0，但 capacity 通常不变（内存不释放）。 访问 v[i]：下标访问，不检查越界。 v.at[i]：检查越界，越觉抛 std::out_of_range。 v.front() / v.back()：访问首尾。 v.data()：返回指向底层数组首元素的指针（T*）。常用于和 C 语言 API 交互。 迭代器失效 由于 std::vector 是连续内存，当结构发生变化时，指向旧内存的迭代器、指针、引用可能会失效。