C++ vector容器縮小capacity問題

更新時(shí)間：2023年08月09日 10:57:48 作者：白白白白白kkk

這篇文章主要介紹了C++ vector容器縮小capacity問題,具有很好的參考價(jià)值,希望對(duì)大家有所幫助,如有錯(cuò)誤或未考慮完全的地方,望不吝賜教

C++ vector容器縮小capacity

vector容器是動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)的，跟數(shù)組不同，定義vector的時(shí)候不需要聲明容器的capacity。

首先說明一點(diǎn)，size是小于等于capacity的，一旦size超過了capacity，整個(gè)vector容器會(huì)“另辟居所”重新開辟更多的空間，這樣也就造成了vector容器首地址發(fā)生改變。

下面是容器的size和capacity的關(guān)系：

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;
int main()
{
    vector<int> v0;
    for (int i = 0; i < 100;i++)
    {
        v0.push_back(i);
    }
    cout << "v0 capacity is " << v0.capacity() << endl;//128
    cout << "v0 size is " << v0.size() << endl;//100
    vector<int> v1;
    for (int i = 0; i < 10000;i++)
    {
        v1.push_back(i);
    }
    cout << "v1 capacity is " << v1.capacity() << endl;//16384
    cout << "v1 size is " << v1.size() << endl;//10000
    return 0;
}

可以看出，vector容器會(huì)根據(jù)你傳入的數(shù)據(jù)數(shù)量進(jìn)行自動(dòng)擴(kuò)展，總是比你存入的數(shù)據(jù)多一些。

但是有一些時(shí)候我們不需要那么多開辟好的空間，對(duì)于數(shù)據(jù)size是確定的，這時(shí)候可以用匿名vector交換vector

先介紹一下vector的內(nèi)置函數(shù)swap()，只貼核心代碼了：

    vector<int> v1;
    v1.reserve(10000);//預(yù)設(shè)一個(gè)空間大小
    for (int i = 0; i < 100;i++)
    {
        v1.push_back(i);
    }
    cout << "v1 capacity is " << v1.capacity() << endl;//10000
    cout << "v1 size is " << v1.size() << endl;//100
    vector<int> v2;
    v2.reserve(5000);
    for (int i = 0; i < 50;i++)
    {
        v2.push_back(i);
    }
    cout << "v2 capacity is " << v2.capacity() << endl;//5000
    cout << "v2 size is " << v2.size() << endl;//50
    v2.swap(v1);
    cout << "v1 capacity is " << v1.capacity() << endl;//5000
    cout << "v1 size is " << v1.size() << endl;//50
    cout << "v2 capacity is " << v2.capacity() << endl;//10000
    cout << "v2 size is " << v2.size() << endl;//100

reserve()函數(shù)是預(yù)設(shè)一個(gè)大小，不會(huì)使其反復(fù)開辟，當(dāng)然如果后續(xù)超過這個(gè)預(yù)設(shè)值，vector容器還是會(huì)自動(dòng)開辟的。

上面的代碼旨在展示swap()函數(shù)交換的是一整個(gè)容器，包含的是容器的capacity和數(shù)據(jù)的size。

交換縮小vector：

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;
int main()
{
    vector<int> v1;
    for (int i = 0; i < 10000;i++)
    {
        v1.push_back(i);
    }
    cout << "v1 capacity is " << v1.capacity() << endl;//16384
    cout << "v1 size is " << v1.size() << endl;//10000
    v1.resize(3);
    cout << "v1 capacity is " << v1.capacity() << endl;//16384
    cout << "v1 size is " << v1.size() << endl;//3
    vector<int> temp(v1);
    cout << "temp capacity is " << temp.capacity() << endl;//3
    cout << "temp size is " << temp.size() << endl;//3
    temp.swap(v1);
    cout << "v1 capacity is " << v1.capacity() << endl;//3
    cout << "v1 size is " << v1.size() << endl;//3
    vector<int>(v1).swap(v1);//匿名容器，用后自動(dòng)銷毀。除了沒有自己的變量名，其他的一樣
    cout << "v1 capacity is " << v1.capacity() << endl;//3
    cout << "v1 size is " << v1.size() << endl;//3
    return 0;
}

上面的代碼可以看出：

一個(gè)vector如果是通過拷貝構(gòu)造的，那么他的size和capacity相同，且等同于被拷貝的那個(gè)容器的size。

結(jié)合上面第二點(diǎn)的發(fā)現(xiàn)，swap函數(shù)是一整個(gè)交換的，這樣理論上就可以用temp和v1換，最后使v1的size=capacity，節(jié)省了空間。另外，使用匿名容器更加高效方便。

C++ vector容器的常用用法

vector可以說是一個(gè)動(dòng)態(tài)數(shù)組，它可以存儲(chǔ)任何類型的數(shù)據(jù)，包括類！

使用vector需包含頭文件 #include< vector > .

一、不帶參數(shù)

// 定義了一個(gè)int類型的容器
vector<int> v1;
// 定義了一個(gè)double類型的容器
vector<double> v2;

注意事項(xiàng)：容器可以使用數(shù)組方式獲取它的值和給它賦值，但是得注意越界！

例如：不可以使用數(shù)組方式給他賦值，因?yàn)槿萜鞑]有給他分配內(nèi)容空間：

vector<int> v1;
// 不可以使用數(shù)組方式給他賦值，因?yàn)槿萜鞑]有給他分配內(nèi)容空間
v1[0] = 1;	// error
// 可以使用數(shù)組方式給他賦值：
vector<int> v2(10);
v2[0] = 1;	// 正確
v2[11] = 11; // 錯(cuò)誤，越界

二、帶參數(shù)

1.定義了一個(gè)int類型的容器,定義時(shí)指定給他分配十個(gè)元素的空間

// 定義了一個(gè)int類型的容器,定義時(shí)指定給他分配十個(gè)元素的空間
vector<int> v1(10);

默認(rèn)10個(gè)元素都是零值。

2.定義時(shí)指定10個(gè)元素的內(nèi)存，同時(shí)給所有元素賦值666

vector<int> v3(10, 666);

3.定義時(shí)可以使用其他容器來初始化自己

vector<int> v1(5, 666);
// 定義時(shí)可以使用其他容器來初始化自己
vector<int> v2(v1);	// v1 和 v2 相等

4.// 也可以使用 返回迭代器 的方式將一個(gè)容器的元素全都賦值給自己

vector<int> v1(5, 666);
vector<int> v2(v1.begin(), v1.end());

5.begin 和 end 返回來的就是一個(gè)指針迭代器，所以可以進(jìn)行加減操作，指向其他元素的位置

vector<int> v1(5, 666);
// 將v1的元素從第三個(gè)元素到最后的元素賦值給v2
vector<int> v2(v1.begin() + 2, v1.end());

6.可以使用數(shù)組來初始化容器

int Array[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
// 將數(shù)組元素1，2，3，4給容器賦初值
vector<int> v1 = (Array, Array+3);

size 獲取容器的元素個(gè)數(shù)

size()

vector<int> v1;
v1.size();

capacity 獲取容器的大小

capacity()

vector&lt;int&gt; v1;v1.capacity();

begin 獲取容器第一個(gè)元素的迭代器

begin()

vector<int> v1(10, 666);
v1.begin();

end 指向容器最后一個(gè)元素的下一個(gè)位置的迭代器

end()

vector<int> v1(10, 666);
v1.end();

assign 賦值玩法

第一種玩法會(huì)改變?cè)瓉韛ector中的元素內(nèi)存大小

將v1元素修改為5個(gè)，并且賦值888

vector<int> v1(10);
v1.assign(5, 888);	// 打印結(jié)果5個(gè)888

第二種玩法，使用迭代器賦值

將容器v2的10個(gè)1賦值給v1,使得v1和v2相等

vector<int> v1(5);
vector<int> v2(10, 1);
v1.assign(v2.begin(), v2.end());	// 打印結(jié)果10個(gè)1

第三種玩法，使用指針賦值

將數(shù)組的所有元素都賦值給v1

int Array[5] = { 9, 8, 7, 6, 5 };
vector<int> v1;
v1.assign(Array, Array + 4);	// 打印結(jié)果9，8，7，6，5

第四種玩法，使用賦值運(yùn)算符重載

將v1所有元素賦值給v2

vector<int> v1(10, 1);
vector<int> v2;
v2 = v1;	// 打印結(jié)果10個(gè)1

resize 將容器縮小和變大

一、把容器元素縮小

vector<int> v1(10);
v1.resize(5);	// 縮小長(zhǎng)度為5

二、把容器擴(kuò)大時(shí)，并給增加的元素賦值

vector<int> v1(5);
v1.resize(8, 111);	// 擴(kuò)充v1容器的大小為8，后續(xù)新增加的使用111賦值

三、把容器擴(kuò)大，不給增加的元素賦值

vector<int> v1(5);
v1.resize(15);

empty 判斷容器是否為空

為空返回true，為假返回false

vector<int> v1(5);
if (v1.empty() == NULL) {
	cout << "v1為空！" << endl;
}

push_back 尾部添加一個(gè)元素

vector<int> v1;
v1.push_back(1);	// 在尾部增加要給1

pop_back 尾部刪除一個(gè)元素

vector<int> v1(10);
v1.pop_back();	// 在尾部刪除一個(gè)元素

at 和數(shù)組使用方式差不多

給第一個(gè)元素賦值1

vector<int> v1(10);
v1.at(0) = 1;

打印輸出容器里的所有元素

cout << "v1的所有元素：";
for (int i = 0; i < v1.size(); i++) {
	cout << v1.at(i) << ", ";
}

front 獲取容器的第一個(gè)元素

vector<int> v1(10);
v1.front();
// 也可以使用他們賦值
v1.front() = 111;	// 給第一個(gè)元素賦值111

back 獲取容器的最后一個(gè)元素

vector<int> v1(10);
v1.back();
// 也可以使用他們賦值
v1.back() = 222;	// 給最后一個(gè)元素賦值222

insert 元素的插入

vector<int> v1(10);
// 往第一個(gè)元素的位置插入一個(gè)5
v1.insert(v1.begin(), 5);
// 從第三個(gè)元素位置開始插入5個(gè)222
v1.insert(v1.begin() + 2, 5, 222);
vector<int> v2(3, 111);
// 從第二個(gè)元素開始插入v2的所有值
v1.insert(v1.begin() + 1, v2.begin(), v2.end());

erase 與 clear 元素刪除

vector<int> v1(10);
// 刪除第一個(gè)元素
v1.erase(v1.begin());
// 刪除第一個(gè)到第三個(gè)元素
v1.erase(v1.begin(), v1.begin() + 3);
// 刪除全部元素
v1.clear();

匯總代碼：

#include <iostream>
#include <Windows.h>
#include <vector>
using namespace std;
// 不帶參數(shù)的
void text1(void) {
	vector<int> v1;
	cout << "v1的元素個(gè)數(shù)：";
	cout << v1.size() << endl;
	cout << "v1容器的大?。?;
	cout << v1.capacity() << endl;
	v1.push_back(1);
	v1.push_back(2);
	cout << endl << "v1插入兩個(gè)元素后：" << endl;
	cout << "v1的元素個(gè)數(shù)：";
	cout << v1.size() << endl;
	cout << "v1容器的大?。?;
	cout << v1.capacity() << endl;
	/*
	注意：
		不可以使用數(shù)組方式給他賦值，因?yàn)槿萜鞑]有給他分配內(nèi)容空間：
			vector<int> v;
			v[0] = 1;	// error
	*/
}
// 帶參數(shù)的
void text2(void) {
	vector<int> v2(10);	// 定義時(shí)指定給他分配十個(gè)元素的空間
	cout << "v2的元素個(gè)數(shù)：";
	cout << v2.size() << endl;
	cout << "v2容器的大?。?;
	cout << v2.capacity() << endl;
	// 里面默認(rèn)的值全為零
	cout << "v2里面的元素為：" << endl;
	vector<int>::iterator it = v2.begin();
	for (; it != v2.end(); it++) {
		cout << *it << ", ";
	}
	cout << endl;
	/*
	可以使用數(shù)組方式給他賦值：
		vector<int> v(10);
		v[0] = 1;	// 正確
	*/
	v2[0] = 1;	// 正確
	v2[1] = 2;
	cout << "v2里面的元素為：" << endl;
	it = v2.begin();
	for (; it != v2.end(); it++) {
		cout << *it << ", ";
	}
	cout << endl;
	/************************************************************************************************/
	vector<int> v3(10, 666);	// 定義時(shí)指定10個(gè)元素的內(nèi)存，同時(shí)給所有元素賦值666
	cout << "v3里面的元素為：" << endl;
	it = v3.begin();
	for (; it != v3.end(); it++) {
		cout << *it << ", ";
	}
	cout << endl;
	/************************************************************************************************/
	vector<int> v4(v3);	// 定義時(shí)可以使用其他容器來初始化自己
	cout << "v4里面的元素為：" << endl;
	it = v4.begin();
	for (; it != v4.end(); it++) {
		cout << *it << ", ";
	}
	cout << endl;
	/************************************************************************************************/
	vector<int> v5(v2.begin(), v2.end());	// 也可以使用該種方式將v2的元素全都賦值給自己
	cout << "v5里面的元素為：" << endl;
	it = v5.begin();
	for (; it != v5.end(); it++) {
		cout << *it << ", ";
	}
	cout << endl;
	/************************************************************************************************/
	vector<int> v6(v2.begin() + 1, v2.end());	// begin返回來的就是一個(gè)指針迭代器，所以可以進(jìn)行加1操作，指向下一個(gè)元素
	cout << "v6里面的元素為：" << endl;
	it = v6.begin();
	for (; it != v6.end(); it++) {
		cout << *it << ", ";
	}
	cout << endl;
	/************************************************************************************************/
	int text[10] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };
	vector<int> v7(text, text + 5);	// 可以使用這種方式獲取數(shù)組的值初始化自己（1，2，3，4，5）
	cout << "v7里面的元素為：" << endl;
	it = v7.begin();
	for (; it != v7.end(); it++) {
		cout << *it << ", ";
	}
	cout << endl;
}
// vector容器賦值assign玩法
void assign(void) {
	vector<int> v1(5);
	// 第一種玩法	會(huì)改變?cè)瓉韛ector中的元素內(nèi)存大小
	v1.assign(3, 8);
	cout << "玩法一：" << endl;
	vector<int>::iterator it = v1.begin();
	for (; it != v1.end(); it++) {
		cout << *it << ", ";
	}
	cout << endl;
	// 第二種玩法，使用迭代器賦值
	vector<int> v2(10, 1);
	v1.assign(v2.begin(), v2.end());
	cout << "玩法二：" << endl;
	it = v1.begin();
	for (; it != v1.end(); it++) {
		cout << *it << ", ";
	}
	cout << endl;
	// 第三種玩法，使用指針賦值
	int Array[5] = { 9, 8, 7, 6, 5 };
	v1.assign(Array, Array + 2);
	cout << "玩法三：" << endl;
	it = v1.begin();
	for (; it != v1.end(); it++) {
		cout << *it << ", ";
	}
	cout << endl;
	// 第四種玩法，使用賦值運(yùn)算符重載
	vector<int> v3;
	v3 = v1;
	cout << "玩法四：" << endl;
	it = v3.begin();
	for (; it != v3.end(); it++) {
		cout << *it << ", ";
	}
	cout << endl;
}
// resize將容器縮小和變大 與 empty判斷容器是否為空
void text3(void) {
	vector<int> v1(10);
	// 一、把容器元素縮小
	cout << "v1的元素個(gè)數(shù)：" << v1.size() << endl;
	v1.resize(5);	// 調(diào)整他的元素個(gè)數(shù)為5
	cout << "v1的元素個(gè)數(shù)：" << v1.size() << endl;
	// 二、把容器擴(kuò)大時(shí)，并給增加的元素賦值
	v1.resize(8, 111);	// 擴(kuò)充v1容器的大小為8，后續(xù)新增加的使用111賦值
	cout << "v1的元素個(gè)數(shù)：" << v1.size() << endl;
	cout << "v1的所有元素：";
	for (int i = 0; i < v1.size(); i++) {
		cout << v1[i] << ", ";
	}
	cout << endl;
	// 三、把容器擴(kuò)大，不給增加的元素賦值
	v1.resize(15);
	cout << "v1的元素個(gè)數(shù)：" << v1.size() << endl;
	cout << "v1的所有元素：";
	for (int i = 0; i < v1.size(); i++) {
		cout << v1[i] << ", ";
	}
	cout << endl;
	cout << endl << endl << "---empty---" << endl;
	// 判斷容器是否為空
	vector<int> v2;
	if (v2.empty()) {
		cout << "v2為空！" << endl;
	}
}
// 尾部添加和刪除
void text4(void) {
	vector<int> v1;
	cout << "v1的元素個(gè)數(shù)：" << v1.size() << endl;
	// 尾部添加一個(gè)元素
	v1.push_back(666);
	cout << "v1的元素個(gè)數(shù)：" << v1.size() << endl;
	// 尾部刪除一個(gè)元素
	v1.pop_back();
	cout << "v1的元素個(gè)數(shù)：" << v1.size() << endl;
}
// at 與 front 與 back
void text5(void) {
	vector<int> v1(10);
	// 可以使用at修改容器里面的值，返回的是一個(gè)引用
	v1.at(0) = 888;
	// 和數(shù)組方式差不多
	v1[1] = 999;
	// 輸出
	cout << "v1的所有元素：";
	for (int i = 0; i < v1.size(); i++) {
		cout << v1[i] << ", ";
	}
	cout << endl;
	// 也可以使用at輸出
	cout << "v1的所有元素：";
	for (int i = 0; i < v1.size(); i++) {
		cout << v1.at(i) << ", ";
	}
	cout << endl;
	// 他們返回的都是一個(gè)引用
	cout << "第一個(gè)元素：" << v1.front() << endl;
	cout << "最后一個(gè)元素：" << v1.back() << endl;
	// 也可以使用他們賦值
	v1.front() = 111;
	v1.back() = 222;
	cout << "v1的所有元素：";
	for (int i = 0; i < v1.size(); i++) {
		cout << v1.at(i) << ", ";
	}
	cout << endl;
}
// insert 元素的插入
void text6(void) {
	vector<int> v1(10);
	// 往第一個(gè)元素的位置插入一個(gè)5
	v1.insert(v1.begin(), 5);
	// 從第三個(gè)元素位置開始插入5個(gè)222
	v1.insert(v1.begin() + 2, 5, 222);
	vector<int> v2(3, 111);
	// 從第二個(gè)元素開始插入v2的所有值
	v1.insert(v1.begin() + 1, v2.begin(), v2.end());
	cout << "v1的所有元素：";
	for (int i = 0; i < v1.size(); i++) {
		cout << v1.at(i) << ", ";
	}
	cout << endl;
}
// 元素刪除
void text7(void) {
	vector<int> v1(10);
	// 刪除第一個(gè)元素
	v1.erase(v1.begin());
	// 刪除第一個(gè)到第三個(gè)元素
	v1.erase(v1.begin(), v1.begin() + 3);
	// 刪除全部元素
	v1.clear();
}
int main(void) {
	//text1();
	//text2();
	//assign();
	//text3();
	//text4();
	//text5();
	//text6();
	//text7();
	system("pause");
	return 0;
}

注意：

vector容器常用的函數(shù)已經(jīng)列出來了，剩下還有很多個(gè)不常用的，就不說明了，需要用到的話，再另行百度吧！