C++中vector的清理回收的方式

更新時間：2023年08月07日 10:27:55 作者：am brother

這篇文章主要介紹了C++中vector的清理回收的方式,具有很好的參考價值,希望對大家有所幫助,如有錯誤或未考慮完全的地方,望不吝賜教

vector的清理回收方式

方法一. 借助swap(#include< algorithm >)

主要作用：借助swap，清理數(shù)據(jù)（將size()置為0），并回收空間（將capacity()置為0）

講解：通過swap函數(shù)將已創(chuàng)建的vector數(shù)組(v) 與空的匿名數(shù)組進行交換，來達到置空已創(chuàng)建vector數(shù)組(v)的目的

寫法：

寫法一: vector< int >().swap(v);

寫法二：v.swap(vector< int >());

我們先通過代碼體會一下

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <vector>
using namespace std;
int main()
{
	vector<int> v1 = { 1, 2, 3, 4, 5 };
	cout << "v1初始狀態(tài)下的size():" << v1.size() << endl;
	cout << "v1初始狀態(tài)下的capacity():" << v1.capacity() << endl;
	cout << endl;
	// 寫法一
	v1.swap(vector<int>());
	cout << "v1改變后的size():" << v1.size() << endl;
	cout << "v1改變后的capacity():" << v1.capacity() << endl;
	cout << endl;
	vector<int> v2 = { 1, 2, 3, 4, 5 };
	cout << "v2初始狀態(tài)下的size():" << v2.size() << endl;
	cout << "v2初始狀態(tài)下的capacity():" << v2.capacity() << endl;
	cout << endl;
	// 寫法二
	v2.swap(vector<int>());
	cout << "v2改變后的size():" << v2.size() << endl;
	cout << "v2改變后的capacity():" << v2.capacity() << endl;
	system("pause");
}

結(jié)果：

方法二. 借助clear(#include< vector >)

主要作用：借助claer，清理數(shù)據(jù)（將size()置為0），但是不回收空間（capacity()不變）

講解： 通過#include< vector >,調(diào)用C++庫中的函數(shù)進行清理原有數(shù)據(jù)，但是不會改變capacity(),也就是說不回收空間

我們來單元測試一下clear()對vector的影響

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <vector>
using namespace std;
int main()
{
	// clear() 不回收空間
	vector <int> v = { 1, 2, 3, 4, 5, 6 };
	cout << v.size() << endl;
	cout << v.capacity() << endl;
	cout << endl;
	v.clear(); //只清除size()的大小 ，不改變capacity()的大小 
	cout << "clear清空后" << endl;
	cout << v.size() << endl;
	cout << v.capacity() << endl;
	system("pause");
}

結(jié)果：

方法三. 通過erase釋放(#include< vector >)

主要作用：借助erase，清理數(shù)據(jù)（將size()置為0），但是不回收空間（capacity()不變）[同方法二的clear()]

講解：通過借助C++ < vector >庫中的erase函數(shù) 和 vector的迭代器iterator來循環(huán)刪除數(shù)據(jù)。但是要注意在循環(huán)刪除時迭代器iterator不能++，其實在vector底層的實現(xiàn)中erase()函數(shù)有返回值，返回的就是下一個節(jié)點的迭代器位置。但是和方法二同樣，都是只講size()置為0，capacity()保持原數(shù)組大小不變。

通過代碼測試深入理解一下。

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int main()
{
	vector<int> v = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 };
	cout << v.size() << endl;
	cout << v.capacity() << endl;
	cout << endl;
	//注意迭代器it不能++，在vector底層的實現(xiàn)中，vector的erase()也會返回一個迭代器 
	vector<int> ::iterator it = v.begin();
	while (it != v.end())
	{
		it = v.erase(it); // 同上 vector.erase()也只是將數(shù)據(jù)清空，size()清0，不改變capacity()，不回收空間
	}
	cout << "通過迭代器和erase循環(huán)刪除后" << endl;
	cout << v.size() << endl;
	cout << v.capacity() << endl;
	system("pause");
}

結(jié)果：

C++之vector容器

1 vector基本概念

功能：

○vector數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)組非常相似，也稱為單端數(shù)組

vector與普通數(shù)組區(qū)別：

不同之處在于數(shù)組是靜態(tài)空間，而vector可以動態(tài)擴展

動態(tài)擴展：

并不是在原空間之后續(xù)接新空間，而是找更大的內(nèi)存空間，然后將原始數(shù)據(jù)拷貝新空間，釋放原空間
vector容器的迭代器是支持隨機訪問的迭代器

2 vector構(gòu)造函數(shù)

功能描述：

創(chuàng)建vector容器

函數(shù)原型：

○vector<T> v; //采用模板實現(xiàn)類實現(xiàn)，默認構(gòu)造函數(shù)
○vector(v.begin(), v.end()); //將v[begin(),end()]區(qū)間中的元素拷貝給本身
○vector(n, elem); ???????????????????????? //構(gòu)造函數(shù)將n個elem拷貝給本身
○vector(const vector &vec); //拷貝構(gòu)造函數(shù)

#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
//vector容器構(gòu)造
void printVector(vector<int> &v)
{
    for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end();it++)
    {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}
void test01()
{
    vector<int> v1; //默認構(gòu)造 無參構(gòu)造
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        v1.push_back(i);
    }
    printVector(v1);
    //通過區(qū)間方式進行構(gòu)造
    vector<int> v2(v1.begin(), v1.end());
    printVector(v2);
    //n個elem方式構(gòu)造
    vector<int> v3(10, 100);
    printVector(v3);
    //拷貝構(gòu)造
    vector<int> v4(v3);
    printVector(v4);
}
int main(){
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

總結(jié)：vector的多種構(gòu)造方式?jīng)]有可比性，靈活使用即可

3 vector賦值操作

功能描述：

給vector容器進行賦值

函數(shù)原型：

vector& operator=(const vector &vec); //重載等號操作符
assign(beg, end); //將[beg,end]區(qū)間中的數(shù)據(jù)拷貝賦值給本身
assign(n,elem); //將n個elem拷貝賦值給本身

#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
void printVector(vector<int> &v)
{
    for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end();it++)
    {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}
//vector賦值
void test01()
{
    vector<int> v1;
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        v1.push_back(i);
    }
    printVector(v1);
    //賦值
    vector<int> v2;
    v2 = v1;
    printVector(v2);
    //asign
    vector<int> v3;
    v3.assign(v1.begin(); v1.end());
    printVector(v3);
    //n個elem 方式賦值
    vector<int> v4;
    v4.assign(10, 100);
    printVector(v4);
}
int main(){
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

總結(jié)：vector賦值方式比較簡單，使用operator=,或者assign都可以

4. vector容量和大小

功能描述：

對vector容器的容量和大小操作

函數(shù)原型：

empty(); //判斷容器是否為空
capacity(); //容器的容量
size(); //返回容器中元素的個數(shù)
resize(int num); //重新指定容器的長度num，若容器變長，則以默認值填充新位置，如果容器變短，則末尾超出容器長度的元素被刪除。
resize(int num, elem); //重新指定容器的長度為num，若容器變長，則以elem值填充新位置，如果容器變短，則末尾超出容器長度的元素被刪除。

#include&lt;iostream&gt;using namespace std;#include&lt;vector&gt;void printVector(vector&lt;int&gt; &amp;v){    for (vector&lt;int&gt;::iterator it &#61; v.begin(); it !&#61; v.end();it&#43;&#43;)    {        cout &lt;&lt; *it &lt;&lt; &#34; &#34;;    }    cout &lt;&lt; endl;}//vector容器的容量和大小操作void test01(){    vector&lt;int&gt; v1;    for (int i &#61; 0; i &lt; 10; i&#43;&#43;)    {        v1.push_back(i);    }    printVector(v1);    if(v1.empty()) //為真 代表容器為空    {        cout &lt;&lt; &#34;v1 is empty&#34; &lt;&lt; endl;    }    else    {        cout &lt;&lt; &#34;v1 is not empty&#34; &lt;&lt; endl;        cout &lt;&lt; &#34;v1&#39;s capacity is : &#34; &lt;&lt; v1.capacity() &lt;&lt; endl;        cout &lt;&lt; &#34;v1&#39;s size is : &#34; &lt;&lt; v1.size() &lt;&lt; endl;    }    //重新指定大小    v1.resize(18, 100); //利用重載版本&#xff0c;可以指定默認值填充&#xff0c;參數(shù)2    printVector(v1); //如果重新指定的比原來長了&#xff0c;默認用0填充新的位置    v1.resize(5);    printVector(v1);//如果重新指定的比原來的短了&#xff0c;超出部分會刪除掉}int main(){    test01();    system(&#34;pause&#34;);    return 0;}

總結(jié)：

判斷是否為空——empty
返回元素個數(shù)——size
返回容器容量——capacity
重新指定大小——resize

5 vector插入和刪除

功能描述：

對vector容器進行插入、刪除操作

函數(shù)原型：

push_back(ele); //尾部插入元素ele
pop_back(); //刪除最后一個元素
insert(const_iterator pos,ele); //迭代器指向位置pos插入元素ele
insert(const_iterator pos,int count, ele); //迭代器指向位置pos插入count個元素ele
erase(const_iterator pos); //刪除迭代器指向的元素
erase(const_iterator start, const_iterator end); //刪除迭代器從start到end之間的元素
clear(); //刪除容器中所有元素

#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
//vector插入和刪除
/*
○push_back(ele); //尾部插入元素ele
○pop_back(); //刪除最后一個元素
○insert(const_iterator pos,ele); //迭代器指向位置pos插入元素ele
○insert(const_iterator pos,int count, ele); //迭代器指向位置pos插入count個元素ele
○erase(const_iterator pos); //刪除迭代器指向的元素
○erase(const_iterator start, const_iterator end); //刪除迭代器從start到end之間的元素
○clear(); //刪除容器中所有元素
*/
void printVector(vector<int> &v)
{
    for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end();it++)
    {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}
void test01()
{
    vector<int> v1;
    //尾插法
    v1.push_back(10);
    v1.push_back(20);
    v1.push_back(30);
    v1.push_back(40);
    v1.push_back(50);
    //遍歷
    printVector(v1);
    //尾刪法
    v1.pop_back();
    printVector(v1);
    //插入 參數(shù)是迭代器
    v1.insert(v1.begin(), 100);
    printVector(v1);
    v1.insert(v1.begin(), 2, 1000);
    printVector(v1);
    //刪除 參數(shù)也是迭代器
    v1.erase(v1.begin());
    printVector(v1);
    // v1.erase(v1.begin(), v1.end());
    v1.clear();
    printVector(v1);
}
int main(){
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

總結(jié)：

尾插——push_back
尾刪——pop_back
插入——Insert（位置迭代器）
刪除——erase（位置迭代器）
清空——clear

6 vector數(shù)據(jù)存取

功能描述：

對vector中的數(shù)據(jù)的存取操作

函數(shù)原型：

at(int idx); //返回索引idx所指的數(shù)據(jù)
operator[]; //返回索引idx所指的數(shù)據(jù)
front(); //返回容器中第一個數(shù)據(jù)元素
back(); //返回容器中最后一個數(shù)據(jù)元素

#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
//vector容器 數(shù)據(jù)存取
void test01()
{
    vector<int> v1;
    for (int i = 0; i < 10;i++)
    {
        v1.push_back(i);
    }
    //利用[]方式訪問數(shù)組中元素
    for (int i = 0; i < v1.size();i++)
    {
        cout << v1[i] << " ";
    }
    cout << endl;
    //利用at方式訪問元素
    for (int i = 0; i < v1.size();i++)
    {
        cout << v1.at(i) << " ";
    }
    cout << endl;
    //獲取第一個元素
    cout << "the first element is : " << v1.front() << endl;
    //獲取最后一個元素
    cout << "the last element is : " << v1.back() << endl;
}
int main(){
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

總結(jié)：

除了用迭代器獲取vector容器中元素，[]和at也可以
front返回容器第一個元素
back返回容器最后一個元素

7 vector互換容器

功能描述：

實現(xiàn)兩個容器內(nèi)元素進行互換

函數(shù)原型：

swap(vec); //將vec與本身的元素互換

#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
//vector容器互換
void printVector(vector<int> &v)
{
    for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end();it++)
    {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}
//1、基本使用
void test01()
{
    vector<int> v1;
    for (int i = 0; i < 10;i++)
    {
        v1.push_back(i);
    }
    cout << "before change" << endl;
    printVector(v1);
    vector<int> v2;
    for (int i = 10; i >0 ;i--)
    {
        v2.push_back(i);
    }
    printVector(v2);
    cout << "after change" << endl;
    v1.swap(v2);
    printVector(v1);
    printVector(v2);
}
//2、實際用途
//巧用swap可以收縮內(nèi)存空間
void test02()
{
    vector<int> v;
    for (int i = 0; i < 10000; i++)
    {
        v.push_back(i);
    }
    cout << "v's capacity is : " << v.capacity() << endl;
    cout << "v's size is : " << v.size() << endl;
    v.resize(3); //重新指定大小
    cout << "v's capacity is : " << v.capacity() << endl;
    cout << "v's size is : " << v.size() << endl;
    //巧用swap收縮內(nèi)存
    vector<int>(v).swap(v);
    cout << "v's capacity is : " << v.capacity() << endl;
    cout << "v's size is : " << v.size() << endl;
}
int main(){
    test01();
    test02();
    system("pause");
    return 0;
}

總結(jié)：

swap可以使兩個容器進行互換，可以達到實用的收縮內(nèi)存的效果

（需要使用匿名對象，匿名對象的特點即執(zhí)行完當(dāng)前行后就消失，系統(tǒng)將內(nèi)存收回）

8 vector預(yù)留空間

功能描述：

減少vector在動態(tài)擴展容量時的擴展次數(shù)

函數(shù)原型：

reserve(int len); //容器預(yù)留len個元素長度，預(yù)留位置不初始化，元素不可訪問。

#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
//vector容器 預(yù)留空間
void test01()
{
    vector<int> v;
    //利用reserve預(yù)留空間
    v.reserve(100000);
    int num = 0; //統(tǒng)計開辟次數(shù)
    int *p = NULL;
    for (int i = 0; i < 100000; i++)
    {
        v.push_back(i);
        if( p != &v[0])
        {
            p = &v[0];
            num++;
        }
    }
    cout << "num = " << num << endl;
}
int main(){
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

總結(jié)：如果數(shù)據(jù)量較大，可以一開始利用reserve預(yù)留空間