vector容器

vector底層是一個動态數組，包含三個疊代器，start和finish之間是已經使用的空間範圍，end_of_storage是整塊連續空間包括備用空間的尾部。

vector記憶體增長機制：當空間不夠裝下資料時，會自動申請另一片更大的空間,大小為原來的兩倍，然後把原來的資料拷貝到新的記憶體空間，接着釋放原來的空間。

當删除資料的時候，存儲空間不釋放，隻是清空裡面的資料。

是以，對vector的操作一旦引擎了空間的重新配置，指向原vector的所有疊代器都失效。

（2）vector中的reserve和resize的差別

vector中reserve和resize的差別：

reserve是直接擴充到已經确定的大小，減少多次開啟、釋放空間。

resize（）可以改變空間的大小，也有改變預設值的功能，capacity的大小也會随着改變。

（3）vector中的size和capacity的差別

 size表示目前vector中有多少個元素（finish - start），而capacity函數則表示它已經配置設定的記憶體中可以容納多少元素（end_of_storage - start）。

（4）vector的元素類型可以是引用嗎？

  vector的底層實作要求連續的對象排列，引用并非對象，沒有實際位址，是以vector的元素類型不能是引用。

（5）vector疊代器失效的情況

  當插入一個元素到vector中，由于引起了記憶體重新配置設定，是以指向原記憶體的疊代器全部失效。

  當删除容器中一個元素後,該疊代器所指向的元素已經被删除，那麼也造成疊代器失效。erase方法會傳回下一個有效的疊代器，是以當我們要删除某個元素時，需要it=vec.erase(it);。

（6）正确釋放vector的記憶體(clear(), swap(), shrink_to_fit())

  vec.clear()：清空内容，但是不釋放記憶體。

  vector().swap(vec)：清空内容，且釋放記憶體，相當于得到一個全新的vector。

  vec.shrink_to_fit()：請求容器降低其capacity和size比對。

  vec.clear();vec.shrink_to_fit();：清空内容，且釋放記憶體。

實踐代碼：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;

template<typename T>
void coutall(vector<T> &vct)
{
    //使用auto，請確定編譯器支援C++11
    for(auto it = vct.begin();it != vct.end();it++)
    {
        cout<< *it << "  ";
    }
    cout <<endl;
}

int main() {
    cout << "STL VECTOR TEST START!\n";
    //初始化
    vector<int> vec_name1;
    vector<int> vec_name2(vec_name1);
    vector<int> vec_name3(100,1);
    vector<int> vec_name4(100);//預設值會是0
    
    //C++标準11，可用數組對vector賦初值初始化
    vector<int> vec_name5{1,2,3,4};
    
    int arr[]={0,1,2,3,4};
    vector<int> vec_name6(begin(arr),end(arr));
    char arr2[]="abcde";
    vector<char> vec_name7(begin(arr2),end(arr2));
    
    //使用疊代器周遊,最上面也有封裝周遊列印函數
    vector<int>::iterator it;
    for( it=vec_name3.begin();it!=vec_name3.end();++it)
    {
        cout<<*it<<" ";
    }
    coutall(vec_name7);

    //設定空間大小 reserve 和resize  檢視元素個數和空間大小
    vec_name3.reserve(200);
    vec_name4.resize(200,1);

    cout<<"vec_name3.size ="<<vec_name3.size()<<endl;
    cout<<"vec_name3.capacity ="<<vec_name3.capacity()<<endl;
    
    cout<<"vec_name4.size ="<<vec_name4.size()<<endl;
    cout<<"vec_name4.capacity ="<<vec_name4.capacity()<<endl;
    
    vec_name3.reserve(150);//該語句的修改不會生效,也不會報錯，因為150小于目前capacity200
    cout<<"vec_name3.size ="<<vec_name3.size()<<endl;
    cout<<"vec_name3.capacity ="<<vec_name3.capacity()<<endl;

    //判斷是否為空
    cout<<"vec_name1.empty = "<<vec_name1.empty()<<endl;
    cout<<"尾部添加元素 pop_back()"<<endl;
    vec_name3.push_back(4);
    vec_name3.push_back(5);
    coutall(vec_name3);
    
    cout<<"尾部删除元素 pop_back()"<<endl;
    vec_name3.pop_back();
    coutall(vec_name3);
    
    
    //任意位置插入元素 insert函數
    vec_name3.insert(vec_name3.begin()+1,10); //第一個元素前插入元素，值為10
    vec_name3.insert(vec_name3.begin()+1,10); //第一個元素前插入元素，值為10
     //删除指定元素
    vec_name3.erase(vec_name3.begin()+1); //删除第1個元素
    vec_name3.erase(vec_name3.end()-1); //删除最後一個元素
     vec_name3.erase(vec_name3.begin()+2,vec_name3.end()-2); //删除區間[i,j];
    
    coutall(vec_name3);
    
    //注意：關于vector的下标操作。vector的下标操作隻能改變或者擷取已有的元素的值，不能往vector裡添加元素！
    //使用下标改變元素的值和擷取，但是此方法不會判斷是否越界，是以盡量使用疊代器或者at()，
    vec_name3[0] = 20;
    for(int i=0;i<vec_name3.size();i++)
    {
        cout<<vec_name3[i]<<" ";
    }        
    cout<<endl<<vec_name3.at(1)<<endl;
    
    cout<<"傳回第一個元素 front"<<endl;
    cout<<vec_name3.front()<<endl;
    
    cout<<"傳回最後一個元素 back"<<endl;
    cout<<vec_name3.back()<<endl;
    
    
    
    //常用函數，元素排序
    sort(vec_name3.begin(),vec_name3.end());
    coutall(vec_name3);
    //元素查找,find()，求疊代器之間的距離 distance()
    vector<int>::iterator result = find(vec_name3.begin(),vec_name3.end(),10);
    if(result == vec_name3.end())
    {
        cout << "沒找到"<<endl;
    }
    else
    {
        cout << "存在此元素,元素位數為"<<distance(vec_name3.begin(),result)<<endl;
    }
    //反轉容器
    reverse(vec_name3.begin(),vec_name3.end());
    coutall(vec_name3);
    //交換元素或交換容器,交換容器是整個容器的元素，可用空間全部交換。
    swap(vec_name3[0],vec_name3[1]);
    coutall(vec_name3);
    cout<<"vec_name3.size ="<<vec_name3.size()<<endl;
    cout<<"vec_name3.capacity ="<<vec_name3.capacity()<<endl;
    
    
    coutall(vec_name6);
    cout<<"vec_name6.size ="<<vec_name6.size()<<endl;
    cout<<"vec_name6.capacity ="<<vec_name6.capacity()<<endl;
    
    swap(vec_name3,vec_name6);
    
    cout<<"-------after swap-----"<<endl;
    
    coutall(vec_name3);
    cout<<"vec_name3.size ="<<vec_name3.size()<<endl;
    cout<<"vec_name3.capacity ="<<vec_name3.capacity()<<endl;
    
    
    coutall(vec_name6);
    cout<<"vec_name6.size ="<<vec_name6.size()<<endl;
    cout<<"vec_name6.capacity ="<<vec_name6.capacity()<<endl;
      
    //清除容器 clear隻是清除元素，但是空間沒有釋放。
    vec_name6.clear();
    coutall(vec_name6);
    cout<<"vec_name6.size ="<<vec_name6.size()<<endl;
    cout<<"vec_name6.capacity ="<<vec_name6.capacity()<<endl;
        
    cout<<"第一種方式，定義一個空容器，和之前容器swap，那麼原本有資料有空間的容器就清空了。"<<endl;
    vector<int>().swap(vec_name6);
    
    cout<<"vec_name6.size ="<<vec_name6.size()<<endl;
    cout<<"vec_name6.capacity ="<<vec_name6.capacity()<<endl;
        
    cout<<"第二種方式，先clear，再使用shrink_to_fit()"<<endl;
    coutall(vec_name3);
    vec_name3.clear();
    vec_name3.shrink_to_fit();
    cout<<"vec_name3.size ="<<vec_name3.size()<<endl;
    cout<<"vec_name3.capacity ="<<vec_name3.capacity()<<endl;    
    
    cout<<endl<<"STL VECTOR TEST END!\n";
    
    return 0;    
}