vector <int> v

<think>嗯，用户想了解C++中的vector<int> v。首先，我需要确定他们的知识水平。可能已经对数组有基础，但想了解更动态的容器。 我应该从基本定义开始，说明vector是标准模板库的一部分，可以动态调整大小。然后对比数组，强调vector的自动内存管理优势。 接下来是声明和初始化。要提到不同的方法，比如默认构造、指定大小和初始值，以及列表初始化。可能需要举例说明，比如vector<int> v(5, 0)创建一个有五个0的向量。 然后讲解常用操作，比如添加元素push_back，访问元素用[]或at()，注意异常处理。还要包括大小获取size()，调整大小resize()，以及是否为空empty()。 内存管理方面，需要解释capacity()和shrink_to_fit()，可能提到vector如何动态扩展，比如翻倍容量。这对性能优化有帮助。 迭代器部分，说明begin()和end()的使用，用于循环遍历，特别是C++11的基于范围的for循环会更简洁。 应用场景部分，要举实际例子，比如动态数据、函数参数传递、作为其他容器的基础。可能用户需要知道何时使用vector而不是数组。 最后，注意事项：性能考虑，比如频繁插入删除中间元素的效率问题，这时候可能建议使用list。还有类型安全，模板参数int的作用。 需要确保使用正确的中文术语，比如“向量”还是直接使用vector。保持结构清晰，分点列出，让用户容易理解。避免术语混淆，可能需要对比其他语言中的类似结构，比如Java的ArrayList。 检查是否覆盖了用户可能关心的所有方面，比如初始化、操作、内存、迭代器、应用和注意事项。有没有遗漏重要内容？比如，C++11之后的emplace_back可能也值得提及，但用户问题可能不需要太深入。保持基础而全面。</think>以下是对 `vector<int> v` 的详细分步解释： --- ### 1. **基本定义** `vector<int> v` 是 C++ 标准模板库（STL）中的一个**动态数组容器**，特点如下： - **动态大小**：无需提前声明长度，可随元素增减自动调整。 - **连续存储**：元素在内存中连续存放，支持快速随机访问（通过下标）。 - **模板类**：`<int>` 表示存储 `int` 类型元素，可替换为其他类型（如 `double`、`string`）。 --- ### 2. **声明与初始化** #### 常见初始化方式： - **默认构造** `vector<int> v;` → 创建一个空向量。 - **指定大小和初始值** `vector<int> v(5, 0);` → 创建含5个元素的向量，初始值均为 `0`。 - **列表初始化（C++11+）** `vector<int> v = {1, 2, 3};` 或 `vector<int> v{4, 5, 6};` - **通过数组/其他vector初始化** `int arr[] = {7, 8, 9};` `vector<int> v(arr, arr + 3);` → 范围拷贝 --- ### 3. **常用操作** #### ① 添加元素 - **尾部追加** `v.push_back(10);` → 在末尾插入 `10` - **插入指定位置** `v.insert(v.begin() + 2, 20);` → 在索引2处插入 `20` #### ② 访问元素 - **下标访问** `int x = v[0];` → 不检查越界（速度快） - **安全访问** `int y = v.at(1);` → 越界时抛出 `std::out_of_range` 异常 #### ③ 删除元素 - **删除尾部元素** `v.pop_back();` - **删除指定位置** `v.erase(v.begin() + 1);` → 删除索引1处的元素 #### ④ 容量与大小 - **当前元素数量** `int size = v.size();` - **是否为空** `if (v.empty()) { ... }` - **调整大小** `v.resize(10);` → 调整为10个元素，新增元素默认初始化为 `0` --- ### 4. **内存管理** - **预分配空间（减少扩容开销）** `v.reserve(100);` → 提前分配至少100个元素的内存（不改变 `size()`） - **当前容量** `int cap = v.capacity();` → 返回已分配的内存可容纳的元素数 - **释放未用内存** `v.shrink_to_fit();` → 使 `capacity()` 与 `size()` 一致 --- ### 5. **迭代器遍历** - **常规遍历** ```cpp for (auto it = v.begin(); it != v.end(); ++it) { cout << *it << " "; } ``` - **C++11 范围循环** ```cpp for (int num : v) { cout << num << " "; } ``` --- ### 6. **典型应用场景** 1. **替代原生数组**：需动态调整大小时（如读取未知数量的输入）。 2. **函数参数传递**： ```cpp void process(const vector<int>& data) { ... } // 避免拷贝 ``` 3. **算法实现**：作为栈、队列等数据结构的基础（结合 `push_back`/`pop_back`）。 --- ### 7. **注意事项** - **性能权衡**：在中间位置频繁插入/删除时效率低（需移动元素），此时建议用 `list`。 - **类型安全**：`vector<int>` 仅能存储整数，类型错误会在编译期报错。 --- ### 示例代码 ```cpp #include <iostream> #include <vector> using namespace std; int main() { vector<int> v = {1, 2, 3}; v.push_back(4); // v: [1,2,3,4] v.insert(v.begin(), 0); // v: [0,1,2,3,4] v.pop_back(); // v: [0,1,2,3] cout << "元素数量：" << v.size() << endl; // 输出4 cout << "第三个元素：" << v[2] << endl; // 输出2 return 0; } ```