初识C++ Vector模板与实例化原理

 更新时间:2022年12月12日 16:45  点击:70 作者:老边

引言

之前学了字符串,字符,数字这些类型,字符串可以看出包含多个字符的序列,那么包含多个数字的序列该是啥,包含其他类型的呢,c++当中满足这个需求是vector,我们一起来看看吧。

Vector

标准库类型vector表述对象的集合,可以看成一个存放其他对象的容器,但是这里要注意的是同一个vector集合当中智能容纳一个类型,容器里面的元素都有一一对应的索引,可以通过索引访问元素。当然,vector是标准库类型,使用需要使用加载,代码如下:

#include <iostream>
#include <vector>
int main(){
   using namespace std;
   vector<int> vec01;
   vector<int> vec02(4);
   vector<int> vec03(4, 10);
   vector<int> vec04(vec04.begin(),vec04.end());
   return 0;
}

当然这里用到了vector的的一些方法,begin,end,这些会在后面再聊聊。

模板与实例化

上面是代码层面的一个简单了解,接下来聊聊发生了什么?

这里首先要明确一个点,vector不是一个对象,而是创建对象的一个配置,可以称为模板,而vector是类模板,当然也有函数模板,具体来看模板的话,首先要知道,我们再开发的过程当中可能用到函数,可能用到类,通常情况下需要先定义,再使用,但是有没有可能动态的去声明一个类呢,比如:

vector <int> vec01; //定义一个数字类型的容器
vector <string> veco2; //定义一个字符串类型的容器

这种情况下,两行代码用的都是vector,但是一个创建的是数字容器,一个创建的是string容器,那么vector的作用就不是一个对象,而是定义一个对象。至于int vec01,string vec02这些都是他定义一个对象过程当中的配置,那么把这样的东西叫做模板(有点类型Python当中的元类,嘿嘿嘿,好久没有更新Python的知识点了,差点忘记自己是一个Python开发。)。

而通过模板,提供配置,生成具体对象的过程,我们称为实例化的过程,个人理解就是通过vector的一个规则,生成一个具体实实在在存在的容器的过程。

性能

好吧,往深处聊聊,我们看一下vector的性能,这些小白基本的小伙伴一定要以理解为主:

vector作为一种容器有点类似数组,但它的大小可以动态改变,所以可以称它位动态数组。

和数组一样,vector的元素在内存中连续排列,那么就可以通过指针的偏移来获取vector中的元素,读取效率会很高。

但是完事儿由利必有弊,连续再查询上是由优势的,但是如果要插入元素的话,尤其是中间插入,整个vector的size变大,在内存中就需要重新分配空间,常规的做法是直接申请一个新的array,并将所有元素拷贝过去;但这么做的话,无疑太浪费时间,因此vector采用的做法是:vector会分配额外的空间,以适应size的动态增长。因此,包含同样数量元素的vector和数组相比,占用的空间会更大。

转折一下,在vector最后增加或者删除一个元素,消耗的时间是一个常数值,与vector的size无关。

与其他容器相比,vector在获取元素和对最后一个元素的操作效率上更高;

但对于中间元素的操作,性能则相对较差。

以上就是初识C++ Vector模板与实例化原理的详细内容,更多关于C++ Vector模板实例化的资料请关注猪先飞其它相关文章!

原文出处:https://juejin.cn/post/7175513413140316216

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