3.3. 标准库 vector 类型
vector 是同一种类型的对象的集合,每个对象都有一个对应的整数索引值。 和 string 对象一样,标准库将负责管理与存储元素相关的内存。我们把 vector 称为容器,是因为它可以包含其他对象。一个容器中的所有对象都必须是同一种 类型的。我们将在第九章更详细地介绍容器。 使用 vector 之前,必须包含相应的头文件。本书给出的例子,都是假设已 作了相应的 using 声明: #include <vector> using std::vector; vector 是一个类模板(class template)。使用模板可以编写一个类定义 或函数定义,而用于多个不同的数据类型。因此,我们可以定义保存 string 对 象的 vector,或保存 int 值的 vector,又或是保存自定义的类类型对象(如 Sales_items 对象)的 vector。将在第十六章介绍如何定义程序员自己的类模 板。幸运的是,使用类模板时只需要简单了解类模板是如何定义的就可以了。 声明从类模板产生的某种类型的对象,需要提供附加信息,信息的种类取决 于模板。以 vector 为例,必须说明 vector 保存何种对象的类型,通过将类型 放在类型放在类模板名称后面的尖括号中来指定类型: vector<int> ivec; // ivec holds objects of type int vector<Sales_item> Sales_vec; // holds Sales_items 和其他变量定义一样,定义 vector 对象要指定类型和一个变量的列表。上 面的第一个定义,类型是 vector<int>,该类型即是含有若干 int 类型对象的 vector,变量名为 ivec。第二个定义的变量名是 Sales_vec,它所保存的元素 是 Sales_item 类型的对象。 vector 不是一种数据类型,而只是一个类模板,可用来定义任 意多种数据类型。vector 类型的每一种都指定了其保存元素的 类型。因此,vector<int> 和 vector<string> 都是数据类型。
3.3.1. vector 对象的定义和初始化
创建确定个数的元素 若要创建非空的 vector 对象,必须给出初始化元素的值。当把一个 vector 对象复制到另一个 vector 对象时,新复制的 vector 中每一个元素都初始化为 原 vectors 中相应元素的副本。但这两个 vector 对象必须保存同一种元素类 型: vector<int> ivec1; // ivec1 holds objects of type int vector<int> ivec2(ivec1); // ok: copy elements of ivec1 into ivec2 vector<string> svec(ivec1); // error: svec holds strings, not ints 可以用元素个数和元素值对 vector 对象进行初始化。构造函数用元素个数 来决定 vector 对象保存元素的个数,元素值指定每个元素的初始值: vector<int> ivec4(10, -1); // 10 elements, each initialized to -1 vector<string> svec(10, "hi!"); // 10 strings, each initialized to "hi!"
关键概念:vector 对象动态增长 vector 对象(以及其他标准库容器对象)的重要属性就在于可以在运行 时高效地添加元素。因为 vector 增长的效率高,在元素值已知的情况 下,最好是动态地添加元素。 正如第四章将介绍的,这种增长方式不同于 C 语言中的内置数据类型, 也不同于大多数其他编程语言的数据类型。具体而言,如果读者习惯了 C 或 Java 的风格,由于 vector 元素连续存储,可能希望最好是预先分 配合适的空间。但事实上,为了达到连续性,C++ 的做法恰好相反,具 体原因将在第九章探讨。 虽然可以对给定元素个数的 vector 对象预先分配内 存,但更有效的方法是先初始化一个空 vector 对象, 然后再动态地增加元素(我们随后将学习如何进行这样 的操作)。
值初始化 如果没有指定元素的初始化式,那么标准库将自行提供一个元素初始值进行 值初始化(value initializationd)。这个由库生成的初始值将用来初始化容 器中的每个元素,具体值为何,取决于存储在 vector 中元素的数据类型。 如果 vector 保存内置类型(如 int 类型)的元素,那么标准库将用 0 值 创建元素初始化式: vector<string> fvec(10); // 10 elements, each initialized to 0 如果 vector 保存的是含有构造函数的类类型(如 string)的元素,标准 库将用该类型的默认构造函数创建元素初始化式: vector<string> svec(10); // 10 elements, each an empty string 第十二章将介绍一些有自定义构造函数但没有默认构造函数的 类,在初始化这种类型的 vector 对象时,程序员就不能仅提 供元素个数,还需要提供元素初始值。 还有第三种可能性:元素类型可能是没有定义任何构造函数的类类型。这种 情况下,标准库仍产生一个带初始值的对象,这个对象的每个成员进行了值初始 化。