目录

一，成员函数分类表

表格说明

二，使用细节（常用的）

1. 构造和遍历方式 

a.构造:

b.遍历：

2. string和vector

3. push_back和emplace_back()对比

三，迭代器失效

1. 迭代器失效的原因

2. 迭代器失效的具体场景

插入元素导致迭代器失效

删除元素导致迭代器失效

3. 避免迭代器失效的方法

插入元素时

删除元素时

4. 总结

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本质：std::vector 是一个封装了动态大小数组的顺序容器，它可以存储任意类型的元素，并且能够在运行时动态地调整大小。如果是元素很少不会向内存申请空间，直接用存放，如果元素多就会像内存申请空间(有很多底层和string相似，可以看看我发的string)。

以下是按照标准Markdown格式整理的表格结构，内容基于C++ vector的成员函数分类：

一，成员函数分类表

类别	函数名称	功能描述
构造/析构	vector()	构造空的vector容器
	~vector()	析构容器并释放内存
赋值	operator=	用另一个vector的内容替换当前内容
迭代器	begin()	返回指向第一个元素的迭代器
	end()	返回指向末尾（尾后）的迭代器
	rbegin()	返回指向反向起始的反向迭代器
	rend()	返回指向反向末尾的反向迭代器
	cbegin()	返回const版本的起始迭代器
	cend()	返回const版本的末尾迭代器
	crbegin()	返回const反向起始迭代器
	crend()	返回const反向末尾迭代器
容量	size()	返回当前元素数量
	max_size()	返回可容纳的最大元素数量
	resize(n)	调整容器大小为n个元素
	capacity()	返回当前分配的存储空间大小
	empty()	检查容器 是否为空
	reserve(n)	预分配至少能容纳n个元素的存储空间
	shrink_to_fit()	请求移除未使用的容量
元素访问	operator[]	通过下标访问元素（无边界检查）
	at()	通过下标访问元素（带边界检查）
	front()	访问第一个元素
	back()	访问最后一个元素
	data()	返回指向底层数组的指针
修改器	assign()	用指定值替换容器内容
	push_back()	在末尾添加元素
	pop_back()	移除末尾元素
	insert()	在指定位置插入元素
	erase()	移除指定位置的元素
	swap()	交换两个容器的内容
	clear()	清空容器内容
	emplace()	在指定位置原位构造元素
	emplace_back()	在末尾原位构造元素

表格说明

1. 表格按功能类别分组，便于快速查找特定操作
2. 所有成员函数均为public访问权限
3. 函数命名遵循C++标准库惯例，括号()表示函数调用
4. 元素访问类函数区分了边界检查行为（at() vs operator[]）

二，使用细节（常用的）

1. 构造和遍历方式 

a.构造:

C++98时候有4种构造方式：1,直接构造(就是不传参).2，传一个n和一个你要的元素x，会构造出n个x(底层和resize函数差不多).3，迭代器构造(实际底层是指针用迭代器封装).4，拷贝构造。

C++11在基础上添加了两种,但是我只是介绍常用的:5，传{}构造（std::vector<int> i2({ 1,2,3,4,5,6,7 });）->底层是vector (initializer_list<value_type> il, const allocator_type& alloc = allocator_type());

现在介绍一下initializer_list<value_type> 是 C++ 标准库中的一个模板类，它提供了一种方便的方式来传递和使用初始化列表， 是一种轻量级的容器类型，它允许使用花括号 {} 来初始化对象，并且可以在函数参数、构造函数等地方使用初始化列表，也支持迭代器。

那现在开始看看这个5个构造:

//vector()
std::vector<int> i;
//vector(int n, const T& value = T())
std::vector<int> i1(10,1);
//vector(InputIterator first, InputIterator last)
std::vector<int> i3(i2.begin(),i2.end());
//vector(const vector<T>&v)
std::vector<int> i4(i3);
//vector(std::initializer_list<T> il, const T& value = T())
std::vector<int> i2({ 1,2,3,4,5,6,7 });
//vector<T>& operator= (const vector<T>& v)
i = i4;

b.遍历：

和string的遍历没有什么太大变化，但是我还要讲讲:

下标遍历:

for (size_t j = 0; j < i.size(); j++)
{
	std::cout << i[j] << " ";
}

while迭代器：

std::vector<int>::const_iterator x = i.begin();
while (x != i.end())
{
	std::cout << *x << " ";
	x++;
}

范围for:

for (auto& e : s)
{
	std::cout << e << " ";
}
std::cout << std::endl;

2. string和vector<char>

string和vector<char>底层没有什么区别，都是用char数组存数据，但是string比vector<char>比较方便，比vector<char>多一些接口函数方便处理字符串。

3. push_back和emplace_back()对比

基本功能
push_back() 将一个已存在的元素添加到 vector 末尾。
emplace_back() 直接在 vector 末尾构造新元素，无需预先创建对象。

参数传递
push_back() 接受已构造的对象作为参数，自定义类型需先实例化再传入。
emplace_back() 接受构造对象所需的参数列表，直接在容器内构造对象。

性能表现
push_back() 对基本类型性能接近 emplace_back()；对自定义类型可能触发复制/移动操作，大对象开销较高。//可以传{}，不能直接传值。
emplace_back() 直接在目标内存构造对象，避免临时对象的复制或移动，尤其对自定义类型更高效。//不能传{}插入，直接传值就可以了。

std::vector<std::pair<int, int>> s;
s.push_back({ 1, 2 });
s.emplace_back(1, 2);
//如果反过来会报错。

异常安全性
两者均保证异常发生时容器状态不变。push_back() 在元素已存在时触发异常；emplace_back() 在构造过程中发生异常时对象未完全创建。

适用场景
push_back() 适用于已有现成对象需插入容器的场景。
emplace_back() 适合直接构造新对象并插入，尤其是需避免冗余复制/移动操作的自定义类型。

三，迭代器失效

1. 迭代器失效的原因

迭代器失效主要是由于 vector 的内存布局发生改变所导致的。vector 中的元素在内存中是连续存储的，当对 vector 进行某些操作时，可能会导致内存重新分配或者元素位置移动，从而使得原来的迭代器不再指向正确的元素。

2. 迭代器失效的具体场景

插入元素导致迭代器失效

• 尾部插入（push_back 或 emplace_back）
  • 原理：当 vector 的容量不足时，插入元素会触发内存重新分配。新的内存空间会被分配，原有元素会被复制或移动到新的内存中，原来的迭代器就会失效。
  • 示例：

std::vector<int> vec = {1, 2, 3}; 
auto it = vec.begin(); 
// 插入元素，可能导致内存重新分配 
vec.push_back(4); 
// 此时 it 可能已经失效 
std::cout << *it << std::endl;

• 中间插入（insert）
  • 原理：在 vector 中间插入元素时，插入位置之后的所有元素都会向后移动，这会导致插入位置及之后的迭代器失效。
  • 示例：

std::vector<int> vec = {1, 2, 3}; 
auto it = vec.begin() + 1; 
// 在 it 位置插入元素 
vec.insert(it, 4); 
// 此时 it 及之后的迭代器失效 
std::cout << *it << std::endl;

删除元素导致迭代器失效

• 尾部删除（pop_back）
  • 原理：删除 vector 的最后一个元素，会使指向最后一个元素的迭代器失效。
  • 示例：

std::vector<int> vec = {1, 2, 3}; 
auto it = vec.end() - 1; 
// 删除最后一个元素 
vec.pop_back();
 // 此时 it 失效 
std::cout << *it << std::endl;

• 中间删除（erase）
  • 原理：删除 vector 中间的元素时，删除位置之后的所有元素都会向前移动，这会导致删除位置及之后的迭代器失效。
  • 示例：

std::vector<int> vec = {1, 2, 3};
 auto it = vec.begin() + 1; 
// 删除 it 位置的元素
 vec.erase(it); 
// 此时 it 及之后的迭代器失效
 std::cout << *it << std::endl;

3. 避免迭代器失效的方法

插入元素时

• 记录插入位置：在插入元素之前，记录插入位置的偏移量，插入后重新计算迭代器。

std::vector<int> vec = {1, 2, 3}; 
auto it = vec.begin() + 1; 
size_t offset = it - vec.begin(); 
vec.insert(vec.begin() + offset, 4); 
it = vec.begin() + offset; 
// 重新计算迭代器 
std::cout << *it << std::endl;

删除元素时

• 使用 erase 的返回值：erase 方法会返回删除元素之后的下一个有效迭代器，可以直接使用这个返回值更新迭代器。

std::vector<int> vec = {1, 2, 3}; 
auto it = vec.begin() + 1;
 it = vec.erase(it); 
// 使用 erase 的返回值更新迭代器 
std::cout << *it << std::endl;

4. 总结

在使用 vector 的迭代器时，要时刻注意迭代器失效的问题。在进行插入或删除操作后，及时更新迭代器，避免使用失效的迭代器，以确保程序的正确性和稳定性。