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一、vector的介绍vector的主要特点 二、vector的使用vector的定义vector迭代器的使用vector的空间增长问题vector的增删查改 三、vector迭代器失效问题对于vector可能导致迭代器失效的原因
一、vector的介绍
在C++中，vector是标准模板库（STL）中的一种动态数组容器，它允许存储同一类型的元素，并能自动调整大小。这与普通数组不同，vector的大小是可以动态改变的，即可以根据需要自动扩展或缩小。
vector的主要特点
动态大小：不像数组需要固定的大小，vector可以动态增加或减少元素个数。当新元素被添加时，它会自动调整底层存储容量。顺序容器：vector中的元素按插入顺序存储，支持通过下标访问和修改元素，类似于数组。自动管理内存：vector会自动管理内存分配和释放，因此用户不必担心手动分配内存，避免了使用普通数组时可能出现的内存泄漏问题。灵活的插入和删除操作：vector可以在末尾进行高效的插入和删除操作。虽然在中间插入和删除元素的效率较低，但相比普通数组仍有较多的灵活性。二、vector的使用
vector的定义
构造函数声明
vector<int> v1;//无参构造
vector<int> v2(10,1);//构造并初始化10个1
vector<int> v3(10, 2);vector<int> v4 = v3;//拷贝构造
vector<int> v4(10, 3);vector<int> v5(v4.begin(), v4.end());paint_vector(v5);//使用迭代器进行初始化构造
vector迭代器的使用
void paint_vector2(vector<int>& v){auto it = v.begin();while (it != v.end()){cout << *it << " ";++it;}cout << endl;}void test5(){vector<int> v5;v5.push_back(1);v5.push_back(2);v5.push_back(3);v5.push_back(4);v5.push_back(5);paint_vector2(v5);}int main(){test5();return 0;}用vector创建一个容器，在里面放五个整形元素。打印的话用迭代器打印。begin()是获取第一个位置的数据元素，end()是获取最后一个位置的下一个位置的数据元素。
void paint_vector3(vector<int>& v){auto it = v.rbegin();while (it != v.rend()){cout << *it << " ";++it;}cout << endl;}void test6(){vector<int> v6;v6.push_back(1);v6.push_back(2);v6.push_back(3);v6.push_back(4);v6.push_back(5);paint_vector3(v6);}int main(){test6();return 0;}rbegin正好反了过来，rbegin获取最后一个位置，rend获取第一个位置的前一个位置。
vector的空间增长问题
vector<int> v7(10, 7);cout << size(v7) << endl;//size获取数据个数
vector<int> v8(10, 8);cout << v8.capacity() << endl;//获取容量大小
vector<int> v10(10, 10);v10.resize(15, 5);//改变vector的size并且可以为增加的size的改变值paint_vector(v10);
vector<int> v11(10, 11);v11.reserve(15);//一开始的capacity是10，用reserve改变capacity的容量一开始的的capacity是10
经过reserve改变容量后capacity变为了15
capacity的代码在vs和g++下分别运行会发现，vs下capacity是按1.5倍增长的，g++是按2
倍增长的。这个问题经常会考察，不要固化的认为，vector增容都是2倍，具体增长多少是
根据具体的需求定义的。vs是PJ版本STL，g++是SGI版本STL。
reserve只负责开辟空间，如果确定知道需要用多少空间，reserve可以缓解vector增容的代
价缺陷问题。
resize在开空间的同时还会进行初始化，影响size。
vector的增删查改
vector<int> v12;v12.push_back(1);v12.push_back(2);//尾插paint_vector(v12);
vector<int> v13(10,1);v13.pop_back();v13.pop_back();//尾删paint_vector(v13);
void test14(){vector<int> v14;v14.push_back(1);v14.push_back(2);v14.push_back(3);v14.push_back(4);v14.push_back(5);v14.push_back(6);auto it = find(v14.begin(), v14.end(), 5);if (it != v14.end()){cout << *it << " ";++it;}else{cout << "no" << " ";}}int main(){test14();return 0;}如果在vector中可以找到val,就返回我们要找的值，如果vector中没有val，返回no。
void test15(){vector<int> v15(10,1);v15.insert(v15.begin()+3, 2);//在pos位置之前插入val。paint_vector(v15);}int main(){test15();return 0;}
void test16(){vector<int> v16;v16.push_back(1);v16.push_back(2);v16.push_back(3);v16.push_back(4);v16.push_back(5);v16.erase(v16.begin() + 3);//删除pos位置的数据paint_vector(v16);}int main(){test16();return 0;}
void test17(){vector<int> v17(5, 3);vector<int> v18(5, 6);paint_vector(v17);paint_vector(v18);swap(v17, v18);//交换两个vetor的数据空间。paint_vector(v18);paint_vector(v17);}int main(){test17();return 0;}
void test18(){vector<int> v18;v18.push_back(1);v18.push_back(2);v18.push_back(3);v18.push_back(4);v18.push_back(5);cout<<v18[1]<<endl;}int main(){test18();return 0;}
三、vector迭代器失效问题
迭代器的主要作用就是让算法能够不用关心底层数据结构，其底层实际就是一个指针，或者是对
指针进行了封装，比如：vector的迭代器就是原生态指针T* 。因此迭代器失效，实际就是迭代器
底层对应指针所指向的空间被销毁了，而使用一块已经被释放的空间，造成的后果是程序崩溃(即
如果继续使用已经失效的迭代器，程序可能会崩溃)。
对于vector可能导致迭代器失效的原因
1.会引起其底层空间改变的操作，都有可能是迭代器失效，比如：resize、reserve、insert、
assign、push_back等。
#include <iostream> using namespace std; #include <vector> int main() { vector<int> v{1,2,3,4,5,6}; auto it = v.begin(); // 将有效元素个数增加到100个，多出的位置使用8填充，操作期间底层会扩容// v.resize(100, 8); // reserve的作用就是改变扩容大小但不改变有效元素个数，操作期间可能会引起底层容量改变// v.reserve(100); // 插入元素期间，可能会引起扩容，而导致原空间被释放// v.insert(v.begin(), 0); // v.push_back(8); // 给vector重新赋值，可能会引起底层容量改变v.assign(100, 8); /*出错原因：以上操作，都有可能会导致vector扩容，也就是说vector底层原理旧空间被释放掉，而在打印时，it还使用的是释放之间的旧空间，在对it迭代器操作时，实际操作的是一块已经被释放的空间，而引起代码运行时崩溃。解决方式：在以上操作完成之后，如果想要继续通过迭代器操作vector中的元素，只需给it重新赋值即可。*/ while(it != v.end()) { cout<< *it << " " ; ++it; } cout<<endl; return 0; }#include <iostream>using namespace std; #include <vector> int main() { int a[] = { 1, 2, 3, 4 }; vector<int> v(a, a + sizeof(a) / sizeof(int)); // 使用find查找3所在位置的iterator vector<int>::iterator pos = find(v.begin(), v.end(), 3); // 删除pos位置的数据，导致pos迭代器失效。v.erase(pos); cout << *pos << endl; // 此处会导致非法访问return 0; }erase删除pos位置元素后，pos位置之后的元素会往前搬移，没有导致底层空间的改变，理
论上讲迭代器不应该会失效，但是：如果pos刚好是最后一个元素，删完之后pos刚好是end
的位置，而end位置是没有元素的，那么pos就失效了。因此删除vector中任意位置上元素
时，vs就认为该位置迭代器失效了。
// 1. 扩容之后，迭代器已经失效了，程序虽然可以运行，但是运行结果已经不对了int main() { vector<int> v{1,2,3,4,5}; for(size_t i = 0; i < v.size(); ++i) cout << v[i] << " "; cout << endl; auto it = v.begin(); cout << "扩容之前，vector的容量为: " << v.capacity() << endl; // 通过reserve将底层空间设置为100，目的是为了让vector的迭代器失效 v.reserve(100); cout << "扩容之后，vector的容量为: " << v.capacity() << endl; // 经过上述reserve之后，it迭代器肯定会失效，在vs下程序就直接崩溃了，但是linux下不会// 虽然可能运行，但是输出的结果是不对的while(it != v.end()) { cout << *it << " "; ++it; } cout << endl; return 0; }程序输出：1 2 3 4 5 扩容之前，vector的容量为: 5扩容之后，vector的容量为: 100 0 2 3 4 5 409 1 2 3 4 5 // 2. erase删除任意位置代码后，linux下迭代器并没有失效// 因为空间还是原来的空间，后序元素往前搬移了，it的位置还是有效的#include <vector> #include <algorithm> int main() { vector<int> v{1,2,3,4,5}; vector<int>::iterator it = find(v.begin(), v.end(), 3); v.erase(it); cout << *it << endl; while(it != v.end()) { cout << *it << " "; ++it; } cout << endl; return 0; }程序可以正常运行，并打印：4 4 5// 3: erase删除的迭代器如果是最后一个元素，删除之后it已经超过end // 此时迭代器是无效的，++it导致程序崩溃int main() { vector<int> v{1,2,3,4,5}; // vector<int> v{1,2,3,4,5,6}; auto it = v.begin(); while(it != v.end()) { if(*it % 2 == 0) v.erase(it); ++it; } for(auto e : v) cout << e << " "; cout << endl; return 0; } ======================================================== // 使用第一组数据时，程序可以运行[sly@VM-0-3-centos 20220114]$ g++ testVector.cpp -std=c++11 [sly@VM-0-3-centos 20220114]$ ./a.out 1 3 5 ========================================================= // 使用第二组数据时，程序最终会崩溃[sly@VM-0-3-centos 20220114]$ vim testVector.cpp [sly@VM-0-3-centos 20220114]$ g++ testVector.cpp -std=c++11 [sly@VM-0-3-centos 20220114]$ ./a.out Segmentation fault从上述三个例子中可以看到：SGI STL中，迭代器失效后，代码并不一定会崩溃，但是运行
结果肯定不对，如果it不在begin和end范围内，肯定会崩溃的。
#include <string> void TestString() { string s("hello"); auto it = s.begin(); // 放开之后代码会崩溃，因为resize到20会string会进行扩容// 扩容之后，it指向之前旧空间已经被释放了，该迭代器就失效了// 后序打印时，再访问it指向的空间程序就会崩溃//s.resize(20, '!'); while (it != s.end()) { cout << *it; ++it; }cout << endl; it = s.begin(); while (it != s.end()) { it = s.erase(it); // 按照下面方式写，运行时程序会崩溃，因为erase(it)之后 // it位置的迭代器就失效了 // s.erase(it); ++it; } }迭代器失效解决办法：在使用前，对迭代器重新赋值即可。