STL容器vector

Vector

定义于头文件<vector>

template<    class T,class Allocator = std::allocator<T>> class vector;

Vector的能力

Vector支持随机访问，因此只要知道位置，就可以在常亮时间内访问任意元素。vector提供随机访问迭代器，所以适用于任意STL算法。capacity函数返回vector实际容纳量，如果超过这个量，vector必须重新分配内部内存。一旦内存重新分配，vector元素相关的所有reference、pointer和iterator都会失效，内存重新分配很耗时间。
你可以使用reserve函数保存适当容量，避免重新分配：

std::vector<int> v;v.reserve(80);//reserve mempry for 80 elements

vector不能使用reserve缩减容量，调用reverse所给的实参如果小于当前vector的容量，不会引发任何效果。，既然vector的容量不会缩减，我们就可以知道，及时删除元素，其reference、pointer和iterator也会继续有效，继续指向动作发生前的位置。然而安插动作可能会使reference、pointer和iterator实效，因为会使vector重排。
C++11引入一个新的函数shrink_to_fit：这个函数不具有强制力的要求，可以缩减容量以符合当前的元素个数。

v.shrink_to_fit();//注意不具有强制性

在c++11之前有一个小技巧实现这个功能。

template<typename T>void shrinkCapacity(std::vector<T>& v){    std::vector<T> tmp(v);    v.swap(tmp);}

你甚至可以像这样使用：

std::vector<T>(v).swap(v);

但是要注意的是，这些做法都会使reference、pointer和iterator换了只想对象。

Vector的操作

元素访问
at 访问指定的元素，同时进行越界检查
operator[] 访问指定的元素
front 访问第一个元素
back 访问最后一个元素
data 返回指向内存中数组第一个元素的指针
当pop_back调用时，确保容器不为空是程序员的责任。例如：

std::vector<Elem>coll;if(!coll.empty()){    coll.pop_back();}

关于效能，以下几种情况你可以预期安插动作和移除动作会快一些：
1. 在容器的尾部安插或移除元素
2. 容器的容量一开始就很大
3. 安插多个元素调用一次肯定是最快的

Vector并能没有提供任何函数可以直接移除“与某个值相等”的所有元素。但是可以通过以下做法。

std::vector<Elem> coll;coll.erase(remove(coll.begin(),coll.end(),                    val),            coll.end());

如果只要一出第一个元素，可以这么做：

std::vector<Elem> coll;pos = find(coll.begin(),coll.end(),            val);if(pos != coll.end()){    coll.erase();}

将vector当做C-Style Array使用

reserve是容器预留空间，但并不真正创建元素对象，在创建对象之前，不能引用容器内的元素，因此当加入新的元素时，需要用push_back()/insert()函数。
resize是改变容器的大小，并且创建对象，因此，调用这个函数之后，就可以引用容器内的对象了，因此当加入新的元素时，用operator[]操作符，或者用迭代器来引用元素对象。

std::vector<char> v;v.resize(41);strcpy(&v[0],"hello world");printf("%s\n", &v[0]);

初次接触这两个接口也许会混淆，其实接口的命名就是对功能的绝佳描述，resize就是重新分配大小，reserve就是预留一定的空间。这两个接口即存在差别，也有共同点。下面就它们的细节进行分析。
为实现resize的语义，resize接口做了两个保证：
一是保证区间[0, new_size)范围内数据有效，如果下标index在此区间内，vector[indext]是合法的。
二是保证区间[0, new_size)范围以外数据无效，如果下标index在区间外，vector[indext]是非法的。
reserve只是保证vector的空间大小(capacity)最少达到它的参数所指定的大小n。在区间[0, n)范围内，如果下标是index，vector[index]这种访问有可能是合法的，也有可能是非法的，视具体情况而定。
resize和reserve接口的共同点是它们都保证了vector的空间大小(capacity)最少达到它的参数所指定的大小。

Class vector<bool>

vector<bool>特化版的内部只是用1bit存放元素，空间节省8倍。C++的最小可定址值是以byte为单位的，所以reference和iterator做特殊处理
vector<bool>无法满足其他vector的所有规定，例如vector<bool>::reference并不是一个lvalue，vector<bool>::iterator 也不是一个随机访问迭代器，而且它的操作速度会比一般的vector慢因为他是bit操作。
flip函数用来取补数（complement）。注意，你可以对vector内的所有bit或单一bit调用filp，后者很值得注意，因为你也许会以为subscript操作符返回bool在对此基础类型调用filp是不可能的。然而vector<bool>运用了一个名为proxy的技巧：面对一个vector<bool>，subscript操作符的返回类型实际上是个辅助类，一旦你要求返回值为bool，便会触发一个自动类型转换函数。
所有用于元素访问的函数，返回的都是reference类型。所以可以这么写：

c.front().filp();c[5] = c.back();

只有vector<bool>的non-const容器才会用到内部的proxy类型reference。而用来处理那些const成员函数，返回类型都是const reference，那就是bool。