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💗系列專欄：?【C語言詳解】?【數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)詳解】【C++詳解】

目錄

1、容量操作

2、內(nèi)容修改操作

3、打印函數(shù)

4、迭代器失效

4.1、什么是迭代器失效

4.2、哪些操作會引起迭代器失效

總結(jié)

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1、容量操作

size()、capacity()

獲取容器的有效數(shù)據(jù)個數(shù)(連續(xù)內(nèi)存空間的指針相減計算的就是間隔的元素個數(shù))和分配給當前空間的大小，以元素個數(shù)表示。

size_t size() const
{return _finish - _start;
}
size_t capacity() const
{return _endofstorage - _start;
}

?reserve(size_t n)

擴容。如果n大于當前容量則擴容，小于等于當前容量則不處理。

void reserve(size_t n)//將容量個數(shù)擴大到n
{if (n > capacity())//大于容量才擴容{size_t old_size = size();T* tmp = new T[n];memcpy(tmp, _start, sizeof(T) * size());delete[] _start;//加[]_start = tmp;//_finish = _start + size();//_start的地址改變了 size()結(jié)果變化_finish = _start + old_size;_endofstorage = _start + n;}
}

這里我們開空間完成的是一個深拷貝的過程，用 memcpy 將舊數(shù)組中的數(shù)據(jù)拷貝到新數(shù)組，但是memcpy 在這里基于字節(jié)的拷貝，即淺拷貝，那么，如果我們vector實例化為string類，這里string類進行淺拷貝會涉及到二次釋放等問題。

解決辦法：

通過一個循環(huán)，使用賦值操作符(自定義類型會調(diào)用賦值操作符重載)逐個拷貝舊數(shù)組中的元素到新數(shù)組。

void reserve(size_t n)//將容量個數(shù)擴大到n
{if (n > capacity())//大于容量才擴容{size_t old_size = size();T* tmp = new T[n];for (size_t i = 0; i < old_size; i++){tmp[i] = _start[i];//調(diào)用賦值操作符重載，深拷貝}delete[] _start;//加[]_start = tmp;//_finish = _start + size();//_start的地址改變了 size()結(jié)果變化_finish = _start + old_size;_endofstorage = _start + n;}
}

?注意：

需要提前計算原空間的大小，防止后面計算的大小是錯誤的，因為擴容的時候_start指針會修改指向，而_finish還指向原空間。

resize(size_t n)

調(diào)整容器的大小，使其包含n個元素。

如果n小于當前容器大小，則內(nèi)容將減少到其前n個元素，刪除超出的元素（并銷毀它們）。

如果n大于當前容器大小，則通過在末尾插入所需數(shù)量的元素來擴展內(nèi)容，以達到n的大小。如果指定了val，則將新元素初始化為val，否則初始化為缺省值。

如果n也大于當前容器容量，則自動重新分配所分配的存儲空間。

void resize(size_t n,const T& val=T())//將容量修改為n個，并初始化為val
{if (n > capacity()){//擴容reserve(n);while (_finish < _start + n){*_finish = val;++_finish;}}else{//刪除_finish = _start + n;//更改_finish位置即可，一般不縮容}
}

注意：

當 n 小于當前容量時，只需修改 _finish 指向即可，一般情況不縮容，如需縮容，可以調(diào)用shrink_to_fit()縮容函數(shù)。

2、內(nèi)容修改操作

push_back()

尾插數(shù)據(jù)。即在_finish位置插入數(shù)據(jù)，在插入數(shù)據(jù)之前需要判斷空間是否已滿。

void push_back(const T& val)
{if (_finish == _endofstorage)//擴容{reserve(capacity() == 0 ? 4 : 2 * capacity());}*_finish = val;++_finish;
}

?pop_back()

尾刪數(shù)據(jù)(有數(shù)據(jù)才能刪)。刪除最后一個數(shù)據(jù)，修改_finish指向即可。

void pop_back()
{assert(!empty());--_finish;
}

empty()

判斷容器是否為空(判斷_start與_finish指向是否一致)，為空返回true，否則返回false。?

bool empty()
{return _start == _finish;
}

insert()?

在pos位置插入數(shù)據(jù)。

1.使用斷言保證在[_start,_finish]區(qū)間插入數(shù)據(jù)

2.判斷是否需要擴容，擴容則可能出現(xiàn)迭代器失效情況，則需要提前計算pos 位置與 _start之間的距離。

3.將[pos,_finish)之間的數(shù)據(jù)都向后挪動一步，再pos位置插入數(shù)據(jù)。

4.最后返回新的pos位置。

iterator insert(iterator pos, const T& val)//在pos位置插入val
{assert(pos >= _start);assert(pos <= _finish);//擴容if (_finish == _endofstorage){size_t len = pos - _start;//標記pos與原數(shù)組起點的長度reserve(capacity() == 0 ? 4 : 2 * capacity());pos = _start + len;//擴容_start的指向修改，pos也需修改}//移動數(shù)據(jù)iterator it = _finish - 1;while (it >= pos){*(it + 1) = *it;--it;}//填充數(shù)據(jù)*pos = val;++_finish;return pos;//返回新的pos位置
}

?erase()

刪除pos位置的數(shù)據(jù)。

1.使用斷言保證在[_start,_finish)區(qū)間刪除數(shù)據(jù)，此處跟插入不同，不能刪除_finsih位置數(shù)據(jù)

2.將[pos + 1,_finish)之間的數(shù)據(jù)都向前挪動一步。

iterator erase(iterator pos)//刪除pos位置數(shù)
{assert(pos >= _start);assert(pos < _finish);//iterator it = pos;iterator it = pos + 1;while (it < _finish){//*it = *(it + 1);//it = pos; 越界*(it - 1) = *it;it++;}--_finish;return pos;
}

erase 返回值是一個迭代器，指向原來pos位置的下一個位置，即刪除操作之后的pos位置。

push_back()? pop_back()

尾插和尾刪函數(shù)，使用insert()和erase()函數(shù)調(diào)用。

void push_back(const T& val)
{insert(end(), val);//在end()位置插入數(shù)據(jù)
}void pop_back()
{erase(end() - 1);//刪除end()前面位置數(shù)據(jù)
}

3、打印函數(shù)

print_vector()

打印vector容器的數(shù)據(jù)(任意類型)。

template<class T>//函數(shù)模板
void print_vector(const vector<T>& v)
{//前面加typename則沒有問題，表示iterator是一個類型//typename vector<T>::iterator it = v.begin();auto it = v.begin();//此處使用auto則可以避免此問題while (it != v.end()){cout << *it << " ";it++;//指向下一個位置}cout << endl;
}

?注意：

顯示訪問迭代器時，需要在前面加關(guān)鍵字typename保證iterator是一個類型，或者直接使用auto。

4、迭代器失效

4.1、什么是迭代器失效

迭代器的作用：主要作用就是讓算法能夠不用關(guān)心底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其底層實際就是一個指針，或者是對指針進行了封裝。

迭代器失效，實際就是迭代器底層對應指針所指向的空間被銷毀了，而使用一塊已經(jīng)被釋放的空間，造成的后果是程序崩潰(即如果繼續(xù)使用已經(jīng)失效的迭代器，程序可能會崩潰)。我們可以從以下三步進行分析：

• [1]迭代器的本質(zhì)就是指針，迭代器失效就是指針失效。
• [2]指針失效：指針指向的空間是非法的。
• [3]指針指向非法空間：指向了被釋放的空間?或者?越界訪問?。

4.2、哪些操作會引起迭代器失效

1. 所有可能會引起擴容的操作都可能會導致迭代器失效。如：resize、reserve、insert、assign、push_back等 ?-------------- ?野指針引起的迭代器失效
2. 指定位置的插入和刪除都會都可能會導致迭代器失效。如: insert 、erase ----------------- ? 迭代器指向的位置意義發(fā)生改變

注意：

上述可能會引起迭代器失效的問題，代碼中基本已經(jīng)解決，如果uu們發(fā)現(xiàn)解決的有問題可以私信博主喔！！！

總結(jié)

本篇博客就結(jié)束啦，謝謝大家的觀看，如果公主少年們有好的建議可以留言喔，謝謝大家啦！