19.2 容器分类、array、vector容器精解

stl的组成部分
容器、迭代器、算法(函数)、分配器(分配内存)、其他(适配器、仿函数/函数对象等等)。

一：容器的分类

vector、list、map，容器是保存数据的
STL中的容器可以分为三大类
<1>顺序容器（Sequence containers）：放进去在哪里，这个元素就排在哪里。比如：array、vector、deque、list、forward_list。

<2>关联容器（Associative Containers）：元素是键/值对，使用键（key）来找值（value）特别适合做查找。根据键自动在内部排序，能控制插入内容，但是不能控制插入位置。比如：set、multiset、map、multimap、hash_set、hash_map、hash_multiset、hash_multimap。内部可能使用树、哈希表来实现。

<3>无序容器（Unordered Containers）：c++11中推出。元素的位置不重要，重要的是这个元素是否在这个容器中。无序容器也属于一种关联容器。随着元素的的插入，每个元素在容器中的位置可能随着发生改变。比如：unordered_set、unordered_multiset、unordered_map、unordered_multimap。内部可能使用哈希表来实现。

官方有一句话：c++标准并没有规定任何容器必须使用任何特定的实现手段。

二：容器的说明和应用事项例

<1>array：是个顺序容器，其实是个数组，内存空间是连续的，大小是固定的；刚开始申请的时候是多大，他就是多大，不能再增加大小了。本质上是一个内存空间连续的数组，大小固定，不能增加它的大小。对象是连续的，但是对象指向的字符串的内存空间没有关系。

#include <array>
#include <string>
#include <iostream>

using namespace std;

void func()
{
	//包含5个元素的数组
	array<string, 5> mystring = { "I", "Love1Love2Love3Love4Love5Love6Love7", "China" };
	cout << "myString.size() = " << mystring.size() << endl;  //5
	mystring[0] = "It is very long~~~~~~~~~~~~~long~~~~~~~~~~~~long";
	mystring[4] = "It is very long~~~~~~~~~~~~~long~~~~~~~~~~~~long";
	cout << "sizeof(string) = " << sizeof(string) << endl;
	for (size_t i = 0; i < mystring.size(); ++i)
	{
		const char* p = mystring[i].c_str();
		cout << "-----------------begin---------------------" << endl;
		cout << "数组元素值 = " << p << endl;
		printf("对象地址 = %p\n", &mystring[i]);
		printf("指向的字符串地址 = %p\n", p);
		cout << "-----------------end---------------------" << endl;
	}

	const char* p1 = "Love1Love2Love3Love4Love5Love6Love7";
	const char* p2 = "Love1Love2Love3Love4Love5Love6Love7";
	printf("p1地址 = %p\n", p1);
	printf("p2地址 = %p\n", p2);
}

int main()
{
	func();
	return 0;
}
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myString.size() = 5
sizeof(string) = 40
-----------------begin---------------------
数组元素值 = It is very long~~~~~~~~~~~~~long~~~~~~~~~~~~long
对象地址 = 000000244C30F9C0
指向的字符串地址 = 0000018DE25E5CE0
-----------------end---------------------
-----------------begin---------------------
数组元素值 = Love1Love2Love3Love4Love5Love6Love7
对象地址 = 000000244C30F9E8
指向的字符串地址 = 0000018DE25F1180
-----------------end---------------------
-----------------begin---------------------
数组元素值 = China
对象地址 = 000000244C30FA10
指向的字符串地址 = 000000244C30FA18
-----------------end---------------------
-----------------begin---------------------
数组元素值 =
对象地址 = 000000244C30FA38
指向的字符串地址 = 000000244C30FA40
-----------------end---------------------
-----------------begin---------------------
数组元素值 = It is very long~~~~~~~~~~~~~long~~~~~~~~~~~~long
对象地址 = 000000244C30FA60
指向的字符串地址 = 0000018DE25E40B0
-----------------end---------------------
p1地址 = 00007FF655DAF398
p2地址 = 00007FF655DAF398
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<2>vector
(1)往后边增加元素和从后边删除元素都很快；push_back()。
(2)往中间插入元素可能导致很多后续的元素要执行重新构造，析构。效率会非常之低。
(3)查找速度应该不会太快。

vector容器内存也是挨着的，vector容器有一个“空间”的概念，每一个空间可以装一个元素；容器里有多少个元素可以用size()来看，而这个容器里有多少空间，可以用capacity()；capacity()一定不会小于size()；vector容器中空间的数量一定不会小于元素的数量；用reverse可以预留空间，前提是得预先知道这个容器最多会容纳多少个元素；可以大量提高程序的运行效率。

#include <vector>
#include <string>
#include <iostream>

using namespace std;

class A
{
public:
	int m_i;
	A(int tmpv) :m_i(tmpv)  //构造函数
	{
		cout << "A::A()构造函数执行" << endl;
	}
	A(const A& tmpA)
	{
		m_i = tmpA.m_i;
		cout << "A::A()拷贝构造函数执行" << endl;
	}
	~A()
	{
		cout << "A::~A()析构函数执行" << endl;
	}
};

void func()
{
	vector<A> myveca;
	cout << "myveca.capacity() = " << myveca.capacity() << endl;
	cout << "myveca.size() = " << myveca.size() << endl;

	myveca.reserve(10);  //预留10个空间

	cout << "myveca.capacity() = " << myveca.capacity() << endl;
	cout << "myveca.size() = " << myveca.size() << endl;

	for (int i = 0; i < 5; ++i)
	{
		cout << "-----------begin-------------" << endl;
		cout << "容器插入元素之前size = " << myveca.size() << endl;
		cout << "容器插入元素之前capacity = " << myveca.capacity() << endl;
		myveca.push_back(A(i));
		cout << "容器插入元素之后size = " << myveca.size() << endl;
		cout << "容器插入元素之后capacity = " << myveca.capacity() << endl;
		cout << "-----------end---------------" << endl;
	}

	cout << "--------------------------------------------------------" << endl;
	for (int i = 0; i < 5; ++i)
	{
		printf("下标为%d的元素的地址是%p, m_i = %d\n", i, &myveca[i], myveca[i].m_i);
	}
	printf("myveca地址是%p\n", &myveca);  //myveca地址和myveca[0]地址不一样

	{
		cout << "---------------------------------删除一个元素看看-----------------------" << endl;
		int icount = 0;
		for (auto pos = myveca.begin(); pos != myveca.end(); ++pos)
		{
			icount++;
			if (icount == 2)
			{
				myveca.erase(pos);
				break;
			}
		}
		for (int i = 0; i < 4; ++i)
		{
			printf("下标为%d的元素的地址是%p, m_i = %d\n", i, &myveca[i], myveca[i].m_i);
		}
	}

	{
		cout << "---------------------------------插入一个元素看看-----------------------" << endl;
		int icount = 0;
		//为什么两次拷贝？？？
		for (auto pos = myveca.begin(); pos != myveca.end(); ++pos)
		{
			icount++;
			if (icount == 2)
			{
				myveca.insert(pos, A(10));
				break;
			}
		}
	}
	for (int i = 0; i < 5; ++i)
	{
		printf("下标为%d的元素的地址是%p, m_i = %d\n", i, &myveca[i], myveca[i].m_i);
	}
}

int main()
{
	func();
	return 0;
}
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