初識C++?Vector模板與實例化原理
引言
之前學(xué)了字符串,字符,數(shù)字這些類型,字符串可以看出包含多個字符的序列,那么包含多個數(shù)字的序列該是啥,包含其他類型的呢,c++當中滿足這個需求是vector,我們一起來看看吧。
Vector
標準庫類型vector表述對象的集合,可以看成一個存放其他對象的容器,但是這里要注意的是同一個vector集合當中智能容納一個類型,容器里面的元素都有一一對應(yīng)的索引,可以通過索引訪問元素。當然,vector是標準庫類型,使用需要使用加載,代碼如下:
#include <iostream> #include <vector> int main(){ using namespace std; vector<int> vec01; vector<int> vec02(4); vector<int> vec03(4, 10); vector<int> vec04(vec04.begin(),vec04.end()); return 0; }
當然這里用到了vector的的一些方法,begin,end,這些會在后面再聊聊。
模板與實例化
上面是代碼層面的一個簡單了解,接下來聊聊發(fā)生了什么?
這里首先要明確一個點,vector不是一個對象,而是創(chuàng)建對象的一個配置,可以稱為模板,而vector是類模板,當然也有函數(shù)模板,具體來看模板的話,首先要知道,我們再開發(fā)的過程當中可能用到函數(shù),可能用到類,通常情況下需要先定義,再使用,但是有沒有可能動態(tài)的去聲明一個類呢,比如:
vector <int> vec01; //定義一個數(shù)字類型的容器 vector <string> veco2; //定義一個字符串類型的容器
這種情況下,兩行代碼用的都是vector,但是一個創(chuàng)建的是數(shù)字容器,一個創(chuàng)建的是string容器,那么vector的作用就不是一個對象,而是定義一個對象。至于int vec01,string vec02這些都是他定義一個對象過程當中的配置,那么把這樣的東西叫做模板(有點類型Python當中的元類,嘿嘿嘿,好久沒有更新Python的知識點了,差點忘記自己是一個Python開發(fā)。)。
而通過模板,提供配置,生成具體對象的過程,我們稱為實例化的過程,個人理解就是通過vector的一個規(guī)則,生成一個具體實實在在存在的容器的過程。
性能
好吧,往深處聊聊,我們看一下vector的性能,這些小白基本的小伙伴一定要以理解為主:
vector作為一種容器有點類似數(shù)組,但它的大小可以動態(tài)改變,所以可以稱它位動態(tài)數(shù)組。
和數(shù)組一樣,vector的元素在內(nèi)存中連續(xù)排列,那么就可以通過指針的偏移來獲取vector中的元素,讀取效率會很高。
但是完事兒由利必有弊,連續(xù)再查詢上是由優(yōu)勢的,但是如果要插入元素的話,尤其是中間插入,整個vector的size變大,在內(nèi)存中就需要重新分配空間,常規(guī)的做法是直接申請一個新的array,并將所有元素拷貝過去;但這么做的話,無疑太浪費時間,因此vector采用的做法是:vector會分配額外的空間,以適應(yīng)size的動態(tài)增長。因此,包含同樣數(shù)量元素的vector和數(shù)組相比,占用的空間會更大。
轉(zhuǎn)折一下,在vector最后增加或者刪除一個元素,消耗的時間是一個常數(shù)值,與vector的size無關(guān)。
與其他容器相比,vector在獲取元素和對最后一個元素的操作效率上更高;
但對于中間元素的操作,性能則相對較差。
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