詳解C++中的vector容器及用迭代器訪問vector的方法

vector

vector是相同類型對象的集合。集合中的每個對象有個對應的索引。vector常被稱為容器(container)。
為了使用vector，需要：

#include <vector>using std::vector;

vector是一個類模版(class template)。C++有函數模版和類模版。模版本身不是函數或類，必須通過指定類型讓編譯器去實例化(instantiation)它。比如vector<int> ivec。
vector是模版，不是類型。從vector得到的類型要包含元素的類型。
早期C++定義vector的元素是vector是，最后一個閉括號前必須有一個空格，如vector<vector<int> >。但是C++ 11不要求這樣。
定義和初始化vectors

最常有的定義vectors的方法如下：

方法	解釋
vector v1	默認初始化，v1是空的
vector v2(v1)	v2有v1每個元素的拷貝
vector v2 = v1	等價于v2(v1)｜
vector v3(n, val)	v3有n個val
vector v4(n)	v3有n個元素，每個元素是value-initialized
vector v5{a, b, c, ...}	v5的元素即a, b, c, ...
vector v5 = {a, b, c, ...}	等價于v5{a, b, c, ...}

需要注意的是，最常用使用vector的方法就是定義一個起初為空的vector，即vector<T> v，在運行時指定元素。
vector的列表初始化(list initializing)

上面使用花括號(curly brace)的方法是列表初始化，是C++ 11引入的。
比如,

vector<string> articles = {"an", "a", "the"};

我們看到C++有很多初始化的方式，很多情況下它們是可以互換的，但有些時候初始化的形式是不能換的：
當使用拷貝初始化形式(即使用=)，只能提供單個初始化器
當提供in-class初始化，只能是拷貝初始化或者花括號
列表初始化只能使用花括號，不能是圓括號
有關value-initialized

前面提到vector<int> ivec(10)這種只指定元素個數的初始化方法，每個元素是value-initialized。即：
對內置類型，值為0
對類類型，使用默認初始化
花括號，圓括號

vector<int> v1(10); // 10個元素，都是0vector<int> v1{10}; // 1個元素，是10vector<int> v1{10, 1}; // 2個元素，分別是10， 1vector<int> v1(10, 1); // 10個元素，都是1

需要注意的是，使用{}并不一定就是列表初始化；它表示：如果可能的話，使用列表初始化。

vector<string> v5{"hi"}; // ok, list initializationvector<string> v6("hi"); // error: cann't construct vector from string lieralvector<string> v7{10}; // has ten default-initialized value.

上面的v7就使用花括號指定個數，而不是列表初始化。
向vector添加元素

使用push_back方法。
重要概念：vector高效增長:
標準要求vector的實現能夠在運行時高效添加。如果在定義vector時指定了大小，就顯得沒必要，甚至導致差的性能?？傊话阒苯娱_始定義一個空的vector。
另外，我們要確保即使循環改變了vector的大小，循環也是正確的。因此，不能在range for里面向vector添加元素。
其它的vector操作

最常用的操作有：

方法
v.empty()
v.size()
v.push_back(t)
v[n]
==, !=, <, <=, >, >=

類似的，v.size()返回的類型也是size_type的。需要注意的是，模版類的類型始終是包括元素類型的，

vector<int>::size_type // okvector::size_type // error

關于下標訪問，它只能訪問已經存在的元素，不會添加。

vector<int> ivec;cout << ivec[0]; // errorfor (decltype(ivev.size()) ix = 0; ix != 10; ix++)  ivec[ix] = ix; // disaster: has no element

迭代器
盡管我們可以使用下標來訪問字符串中的字符或vector的元素，但更一般的機制是使用迭代器(iterator)。
所有的容器都支持迭代器，但僅少數幾個支持下標操作。
合法的迭代器：

指示某個元素
指示最后一個元素的下一個位置
其它的迭代器都是不合法的。
使用迭代器

使用begin和end成員函數。

// b 指示第一個元素；e 指示最后一個元素的下一個位置auto b = v.begin(), e = v.end();

一般我們不必關心迭代器的準確類型，所以直接使用auto。
end返回的迭代器一般被稱為off-the-end迭代器，或者縮寫為end迭代器。
顯然，如果一個容器為空，begin返回的和end返回的相同。
迭代器的操作

for(auto it = s.begin(); it != s.end() && !isspace(*it); ++it)  *it = toupper(*it);

熟悉C或者Java語言的人可能需要習慣C++里面for循環一般都是使用!=結束，而不是使用<。這是因為，所有的容器的迭代器都定義了!=和==方法；而絕大部份迭代器沒有<方法。通過使用!=，我們可以不必關心處理容器的準確類型。
迭代器的類型

就像我們不知道vector或string的size_type的準確類型，我們一般也不知道迭代器的準確類型。
庫類型的迭代器定義了iterator和const_iterator兩種類型。

vector<int>::iterator it; // 可讀，可寫vector<int>::iterator it2; // 可讀，可寫vector<int>::const_iterator it3; // 可讀，不能寫

const_iterator的行為類似一個const指針。就像const指針，const_iterator不能修改所指示的元素。如果一個vector或者字符串是const的，那么只能使用const_iterator。
如果對象是const的，那么begin和end返回的就是const_iterator；如果對象不是const的，返回的就是iterator。但這種行為有時不是我們想要的，即針對非const對象，我們也希望得到const_iterator。C++ 11引入了兩個新的函數， cbegin和cend解決了這一問題。

auto it3 = v.cbegin();

解引用和訪問成員

當對迭代器解引用時，得到的是其指示的對象。如果該對象是個類類型的，我們可能要訪問其的成員。舉個例子，一個字符串的vector可能想知道給定元素是否為空，可以使用(*it).empty()。
需要注意的是，(*it).empty()這個括號是必須的。否則，點操作符直接作用于it。因此，*it.empty()是錯誤的。
為了簡化這種表示，語言定義了箭頭操作符(->)，它把解引用和成員訪問組合為一個符號，即it->empty()。
迭代器的算術

auto mid = vi.begin() + vi.size() / 2;

需要注意的是，迭代器的相加是不合法的。