std::vector

 

C++

编译器支持

自由（freestanding）与宿主（hosted）

语言

标准库

标准库头文件

具名要求

特性测试宏 (C++20)

语言支持库

概念库 (C++20)

诊断库

内存管理库

元编程库 (C++11)

通用工具库

容器库

迭代器库

范围库 (C++20)

算法库

字符串库

文本处理库

数值库

日期和时间库

输入/输出库

文件系统库 (C++17)

并发支持库 (C++11)

执行控制库 (C++26)

技术规范

符号索引

外部库

 

容器库

序列

array (C++11)

vector

vector<bool>

inplace_vector (C++26)

hive (C++26)

deque

forward_list (C++11)

list

关联

set

multiset

map

multimap

无序关联

unordered_set (C++11)

unordered_multiset (C++11)

unordered_map (C++11)

unordered_multimap (C++11)

适配器

stack

queue

priority_queue

flat_set (C++23)

flat_multiset (C++23)

flat_map (C++23)

flat_multimap (C++23)

视图

span (C++20)

mdspan (C++23)

表格

迭代器失效

成员函数表格

非成员函数表格

 

std::vector

成员类型
成员函数
vector::vector vector::~vector vector::operator= vector::assign vector::assign_range (C++23)   vector::get_allocator 元素访问 vector::operator[] vector::at vector::data vector::front vector::back 迭代器 vector::beginvector::cbegin (C++11) vector::endvector::cend (C++11) vector::rbeginvector::crbegin (C++11) vector::rendvector::crend (C++11)	容量 vector::empty vector::size vector::max_size vector::reserve vector::capacity vector::shrink_to_fit (DR*) 修改器 vector::clear vector::erase vector::insert vector::insert_range (C++23) vector::append_range (C++23) vector::emplace (C++11) vector::emplace_back (C++11) vector::push_back vector::pop_back vector::resize vector::swap
非成员函数
operator==operator<=> (C++20 起) swap(std::vector) erase(std::vector)erase_if(std::vector) (C++20)(C++20)	operator!=operator<operator>operator<=operator>= (直到 C++20)(直到 C++20)(直到 C++20)(直到 C++20)(直到 C++20)
推导指南(C++17)

 

在头文件 <vector> 中定义
template<     class T,     class Allocator = std::allocator<T> > class vector;	(1)
namespace pmr {     template< class T >     using vector = std::vector<T, std::pmr::polymorphic_allocator<T>>; }	(2)	(C++17 起)

1) std::vector 是一个封装了动态大小数组的序列容器。

2) std::pmr::vector 是一个使用多态分配器的别名模板。

元素是连续存储的，这意味着不仅可以通过迭代器访问元素，还可以通过元素常规指针的偏移量访问。这意味着指向vector元素的指针可以传递给任何期望指向数组元素的指针的函数。

vector的存储是自动管理的，并根据需要扩展。Vector通常比静态数组占用更多空间，因为分配了更多内存来处理未来的增长。这样，vector在每次插入元素时不需要重新分配，而只在额外内存耗尽时才需要。可以使用capacity()函数查询已分配内存的总量。通过调用shrink_to_fit()，可以将额外内存返回给系统。

重新分配通常是性能方面开销大的操作。reserve()函数可以在预先知道元素数量的情况下消除重新分配。

vector上常见操作的复杂度（效率）如下：

• 随机访问 - 常数 𝓞(1)。
• 在末尾插入或移除元素 - 摊销常数 𝓞(1)。
• 插入或移除元素 - 与到vector末尾的距离呈线性关系 𝓞(n)。

std::vector（对于bool以外的T）满足Container、AllocatorAwareContainer(C++11起)、SequenceContainer、ContiguousContainer(C++17起)和ReversibleContainer的要求。

std::vector的所有成员函数都是constexpr：可以在常量表达式的求值中创建和使用std::vector对象。 然而，std::vector对象通常不能是constexpr，因为任何动态分配的存储都必须在同一常量表达式求值中释放。

(C++20 起)

模板参数

T	-	元素类型。 T必须满足CopyAssignable和CopyConstructible的要求。 (C++11 前) 对元素的要求取决于容器上实际执行的操作。通常，要求元素类型是完整类型并满足Erasable的要求，但许多成员函数施加更严格的要求。 (C++11 起) (C++17 前) 对元素的要求取决于容器上实际执行的操作。通常，要求元素类型满足Erasable的要求，但许多成员函数施加更严格的要求。如果分配器满足分配器完整性要求，则此容器（但不是其成员）可以用不完整元素类型实例化。 特性测试宏 值 标准 特性 __cpp_lib_incomplete_container_elements 201505L (C++17) 最小化不完整类型支持 (C++17 起)
Allocator	-	用于获取/释放内存以及在该内存中构造/销毁元素的分配器。类型必须满足Allocator的要求。行为未定义(直到 C++20)程序格式错误(C++20起)，如果Allocator::value_type与T不同。

特化

标准库为类型bool提供了std::vector的特化，该特化可能针对空间效率进行了优化。

vector<bool>

节省空间的动态位集 (类模板特化)

迭代器失效

操作	失效
所有只读操作	永不。
swap, std::swap	end()
clear, operator=, assign	总是。
reserve, shrink_to_fit	如果vector改变了容量，所有迭代器都失效。否则，都不失效。
erase	被擦除的元素及其之后的所有元素（包括 end()）。
push_back, emplace_back	如果vector改变了容量，所有迭代器都失效。否则，只有 end() 失效。
insert, emplace	如果vector改变了容量，所有迭代器都失效。 否则，只有插入点处或之后（包括end()）的迭代器失效。
resize	如果vector改变了容量，所有迭代器都失效。否则，只有end()和任何被擦除的元素失效。
pop_back	被擦除的元素和end()。

成员类型

成员类型	定义
value_type	T
allocator_type	Allocator
size_type	无符号整数类型（通常为 std::size_t）
difference_type	有符号整数类型（通常为 std::ptrdiff_t）
reference	value_type&
const_reference	const value_type&
pointer	Allocator::pointer (C++11 前) std::allocator_traits<Allocator>::pointer (C++11 起)
const_pointer	Allocator::const_pointer (C++11 前) std::allocator_traits<Allocator>::const_pointer (C++11 起)
iterator	LegacyRandomAccessIterator 和 LegacyContiguousIterator 到 value_type (C++20 前) LegacyRandomAccessIterator、contiguous_iterator 和 ConstexprIterator 到 value_type (C++20 起)
const_iterator	LegacyRandomAccessIterator 和 LegacyContiguousIterator 到 const value_type (C++20 前) LegacyRandomAccessIterator、contiguous_iterator 和 ConstexprIterator 到 const value_type (C++20 起)
reverse_iterator	std::reverse_iterator<iterator>
const_reverse_iterator	std::reverse_iterator<const_iterator>

成员函数

(构造函数)	构造 vector (public member function)
(析构函数)	析构 vector (public member function)
operator=	将值赋给容器 (public member function)
assign	将值赋给容器 (public member function)
assign_range (C++23)	将一个范围的值赋给容器 (public member function)
get_allocator	返回关联的分配器 (public member function)
元素访问
at	访问指定的元素，带边界检查 (public member function)
operator[]	访问指定的元素 (public member function)
front	访问第一个元素 (public member function)
back	访问最后一个元素 (public member function)
data	直接访问底层连续存储 (public member function)
迭代器
begincbegin (C++11)	返回指向起始的迭代器 (public member function)
endcend (C++11)	返回指向末尾的迭代器 (public member function)
rbegincrbegin (C++11)	返回指向起始的逆向迭代器 (public member function)
rendcrend (C++11)	返回指向末尾的逆向迭代器 (public member function)
容量
empty	检查容器是否为空 (public member function)
size	返回元素数量 (public member function)
max_size	返回元素的最大可能数量 (public member function)
reserve	预留存储空间 (public member function)
capacity	返回当前已分配存储空间中可容纳的元素数量 (public member function)
shrink_to_fit (DR*)	通过释放未使用的内存来减少内存使用 (public member function)
修改器
clear	清除内容 (public member function)
insert	插入元素 (public member function)
insert_range (C++23)	插入元素范围 (public member function)
emplace (C++11)	就地构造元素 (public member function)
erase	擦除元素 (public member function)
push_back	添加元素到结尾 (public member function)
emplace_back (C++11)	就地构造元素于结尾 (public member function)
append_range (C++23)	添加一个元素范围到结尾 (public member function)
pop_back	移除末元素 (public member function)
resize	更改存储的元素数量 (public member function)
swap	交换内容 (public member function)

非成员函数

operator==operator!=operator<operator<=operator>operator>=operator<=> (在 C++20 中移除)(在 C++20 中移除)(在 C++20 中移除)(在 C++20 中移除)(在 C++20 中移除)(C++20)	字典序比较两个 vector 的值 (函数模板)
std::swap(std::vector)	特化 std::swap 算法 (函数模板)
erase(std::vector)erase_if(std::vector) (C++20)	擦除所有满足特定标准的元素 (函数模板)

推导指引

(C++17 起)

注意

特性测试宏	值	标准	特性
__cpp_lib_containers_ranges	202202L	(C++23)	容器的范围构造和插入

示例

运行此代码

#include <iostream>
#include <vector>
 
int main()
{
    // Create a vector containing integers
    std::vector<int> v = {8, 4, 5, 9};
 
    // Add two more integers to vector
    v.push_back(6);
    v.push_back(9);
 
    // Overwrite element at position 2
    v[2] = -1;
 
    // Print out the vector
    for (int n : v)
        std::cout << n << ' ';
    std::cout << '\n';
}

输出

8 4 -1 9 6 9

缺陷报告

下列更改行为的缺陷报告追溯地应用于以前出版的 C++ 标准。

缺陷报告	应用于	发布时的行为	正确的行为
LWG 69	C++98	未要求 vector 元素存储的连续性	需要
LWG 230	C++98	T 不要求为可复制构造 (CopyConstructible) （类型 T 的元素可能无法被构造）	T 也要求 为可复制构造 (CopyConstructible)
LWG 464	C++98	访问空 vector 的底层存储导致未定义行为	提供了 data 函数

另请参阅

inplace_vector (C++26)	可变大小、固定容量、原地连续数组 (类模板)
array (C++11)	固定大小的原位连续数组 (类模板)
deque	双端队列 (类模板)