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📌本文所属专栏： 【C++拒绝从入门到跑路】
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一. STL - vector 的介绍

文档介绍：vector - C++ Reference (cplusplus.com)

1. vector 是表示可变大小数组的序列容器。
2. 就像数组一样，vector 也采用的连续存储空间来存储元素。也就是意味着可以采用下标对 vector 的元素进行访问，和数组一样高效。但是又不像数组，它的大小是可以动态改变的，而且它的大小会被容器自动处理。
3. 本质讲，vector 使用动态分配数组来存储它的元素。当新元素插入时候，这个数组需要被重新分配大小为了增加存储空间。其做法是，分配一个新的数组，然后将全部元素移到这个数组。就时间而言，这是一个相对代价高的任务，因为每当一个新的元素加入到容器的时候，vector 并不会每次都重新分配大小。
4. vector 分配空间策略：vector 会分配一些额外的空间以适应可能的增长，因此存储空间比实际需要的存储空间更大。不同的库采用不同的策略权衡空间的使用和重新分配。但是无论如何，重新分配都应该是倍数增长的间隔大小，以至于在末尾插入一个元素的时候是在常数时间的复杂度完成的。因此，vector 占用了更多的存储空间，为了获得管理存储空间的能力，并且以一种有效的方式动态增长。
5. 与其它动态序列容器相比（deques, lists and forward_lists）， vector 在访问元素的时候更加高效，在末尾添加和删除元素相对高效。对于其它不在末尾的删除和插入操作，效率更低。比起 lists 和 forward_lists 统一的迭代器和引用更好。

二. vector 的使用（常用接口介绍）

template < class T, class Alloc = allocator<T> > class vector; // generic template
1

2.1 常见构造

构造函数：

value_type：The first template parameter (T) 第一个模板参数，vector 中存储数据的类型

👉Example1：

#include 
#include 

int main ()
{
	std::vector<int> v1;                                // 构造一个没有元素的空容器
	std::vector<int> v2 (4,100);                       // 4个值为100的整数
	std::vector<int> v3 (v2.begin(), v2.end()); // 迭代器构造
	std::vector<int> v4 (v3);                       // 拷贝构造
    
	// 迭代器构造函数也可以使用数组来进行构造，传的区间是左闭右开
    // 因为指向数组空间的指针是天然的迭代器
	int arr[] = {16,2,77,29};
    std::vector<int> v5 (arr, arr + 4 );
	// std::vector v5 (arr, arr + sizeof(arr) / sizeof(int) );
    
    // v1 : []
    // v2: [100,100,100,100]
    // v3 : [100,100,100,100]
    // v4: [100,100,100,100]
    // v5 : [16,2,77,29]
}
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👉Example2：不实用

void test2()
{
	// 用其它容器的迭代器初始化，只要数据的类型可以匹配上
	string s("hello");
	vector<char> v(s.begin(), s.end());
    //打印
	for (auto& e : v)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;
}
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2.2 迭代器及遍历操作

正向迭代器其实就是一个原生指针 T*

反向迭代器不是原生指针，因为原生指针是无法实现 rit++ 倒着走的，是一个被封装的类对象，重载了++运算符，实现了 rit++ 倒着走

👉Example：

void test1()
{
	vector<int> v;
	v.push_back(1);
	v.push_back(2);
	v.push_back(3);
	v.push_back(4);

	// 遍历vector
	// 1. []运算符
	for (size_t i = 0; i < v.size(); i++)
	{
		cout << v[i] << " ";
	}
	cout << endl;

	// 2. 迭代器
	vector<int>::iterator it = v.begin();
	while (it != v.end())
	{
		cout << *it << " ";
		it++;
	}
	cout << endl;

	// 3. 范围for
	for (auto& e : v)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;
}
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2.3 容量操作

👉resize ：

resize 函数介绍：开空间 + 初始化

注意： value_type() 是缺省值，是调用 value_type 类型的默认构造函数构造的一个匿名对象

void resize (size_type n, value_type val = value_type());
1

比如：

void test3()
{
    vector<char> v;
    v.resize(10); // v中的10个有效元素全是缺省值'\0'
}
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👉reserve ：

reserve 函数介绍：只是开空间

如果确定知道需要用多少空间，用 reserve 可以缓解 vector 增容的代价问题。

void reserve (size_type n);
1

注意：下面这种是错误❌用法

void test3()
{
	vector<int> v;
	v.reserve(10); // 有效元素个数 size = 0，只是开了空间 capacity = 10
	
    /* error
    for (size_t i = 0; i < 10; i++)
	{
		v[i] = i; // 违规访问
	}
	*/
    
    // 正确做法
    for (size_t i = 0; i < 10; i++)
    {
        v.push_back(i);
    }
}
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图示说明：

👉补充：

如果不断往 vector 中尾插数据，容器会随着数据的增多而发生扩容，通过验证发现：

容量 capacity() 在 VS2019 下是按 1.5 倍增长的，在 Linux g++ 下是按 2 倍增长的

---

2.4 访问操作

[] 运算符重载函数返回容器中位置 n 处元素的引用

reference operator[] (size_type n);
const_reference operator[] (size_type n) const;
// 函数内部会检查越界
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2.5 修改操作

👉insert和erase ：

insert 函数介绍：

• 返回 指向第一个新插入元素的迭代器

•   iterator insert (iterator position, const value_type& val); // 插入单个元素
    // 传值传参，形参改变不会影响实参
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erase 函数介绍：

• 返回 指向被删除元素下一个位置的迭代器

•   iterator erase (iterator position); // 删除单个元素
    // 传值传参，形参改变不会影响实参
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注意：这里会涉及到迭代器失效的问题！

void test4()
{
	int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	vector<int> v(arr, arr + 10);
	auto pos1 = v.insert(v.begin(), 50); // 头插
	auto pos2 = v.erase(v.begin()); // 头删
}
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👉swap ：

swap 函数介绍：用 x 的内容交换当前容器的内容，x 是同类型的另一个对象。两个容器大小可能不同。

void swap (vector& x);
1

比如：

vector<int> v1(2, 10); // v1 = [10, 10]
vector<int> v2(5, 50); // v2 = [50, 50, 50 ,50 ,50]
v1.swap(v2);
// v1 = [50, 50, 50 ,50 ,50]
// v2 = [10, 10]
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2.6 vector 迭代器失效问题（⭐重要）

vector迭代器主要作用是让算法能不用关心底层数据结构。底层实际是一个指针或者是对指针进行封装，vector迭代器就是一个指针。

​ 迭代器失效就是迭代器底层对应指针所指向的空间被销毁了，导致使用了一块已经被释放了的空间。造成的后果就是程序奔溃，不使用并非一定会导致程序奔溃。

​ 一般都是扩容发生深拷贝时，开辟新空间，旧空间被释放了，但是迭代器没有进行更新，还指向原来的旧空间。

会导致底层空间改变的操作，都可能导致迭代器失效。简单来说，导致扩容发生深拷贝。如resize，reserve，insert，push_back函数等等。

下面来测试两种导致迭代器失效的操作：

1. 指定位置之前插入元素操作 – insert

   👉情况一：

   void test6()
   {
   	// 迭代器失效问题 -- 类似野指针问题
   	vector<int> v;
   	v.push_back(1);
   	v.push_back(2);
   	v.push_back(3);
   
   	vector<int>::iterator pos = find(v.begin(), v.end(), 2);
   	if (pos != v.end())
   	{
   		v.insert(pos, 20); // 在pos之前插入20
           
           /*
           * 如果想要继续通过迭代器操作 vector 中的元素，需要给 pos 重新赋值
           * 即 pos = v.insert(pos, 20); // 函数返回指向新插入元素的迭代器
           */
   	}
   
   	// 在insert之后，pos迭代器位置就失效了，不能再去访问了 -- insert时增容导致的
   	cout << *pos << endl;
   	*pos = 200;
   }
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   运行结果：

   • VS2019下验证，程序崩溃
   • Linux下验证，虽然没有崩溃（和具体实现、增容机制以及检查机制有关），但也认为失效了

   画图分析：

   

   ---

   👉情况二：

   那么我们提前把空间开好，在同一块空间下，又是什么情况呢？

   void test7()
   {
   	// 迭代器失效问题 -- 类似野指针问题
   	vector<int> v;
   
   	v.reserve(5); // 提前开好空间，防止后续插入元素时发生扩容
   
   	v.push_back(1);
   	v.push_back(2);
   	v.push_back(3);
   
   	vector<int>::iterator pos = find(v.begin(), v.end(), 2);
   	if (pos != v.end())
   	{
   		v.insert(pos, 20); // 在pos之前插入20
           
           /*
           * 如果想要继续通过迭代器操作 vector 中的元素，需要给 pos 重新赋值
           * 即 pos = v.insert(pos, 20); // 函数返回指向新插入元素的迭代器
           */
   	}
   
   	// 在insert时空间足够，没有增容，但我们依旧认为pos迭代器位置失效了，不能再去访问了
       // 这里的失效是指pos位置的意义变了，pos不再指向原来的值
   	cout << *pos << endl;
   	*pos = 200;
   }
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   运行结果：

   • VS2019下验证，程序崩溃（VS会进行检查）
   • Linux下验证，虽然没有崩溃（和具体实现、检查机制有关），但也认为失效了

   画图分析：

   

   👉总结：

   指定位置之前插入元素操作（insert）导致迭代器失效的两种场景：

   1. insert 插入元素时增容，pos 还指向已被释放的空间（非法空间），所以 pos 位置迭代器失效
   2. insert 插入元素时没有增容，但 pos 位置意义变了，不再指向原来的值，所以 pos 位置迭代器失效

   vector 插入元素过程中可能会发生扩容，挪动数据，因此当前迭代器和后面所有元素的迭代器都失效。
   失效后，我们都不要去访问 pos 位置，否则可能出现各种意外情况。

---

2. 指定位置元素的删除操作 – erase

👉情况一：

void test8()
{
	// 迭代器失效问题 -- 类似野指针问题
	vector<int> v;
	v.push_back(1);
	v.push_back(2);
	v.push_back(3);

	vector<int>::iterator pos = find(v.begin(), v.end(), 2);
	if (pos != v.end())
	{
		v.erase(pos); // 删除pos位置的元素
        /*
        * 如果想要继续通过迭代器操作 vector 中的元素，需要给 pos 重新赋值
        * 即 pos = v.erase(pos); // 返回指向被删除元素下一个位置的迭代器
        */
	}

	// 在erase之后，pos迭代器位置就失效了，不能再去访问了
	// 这里的失效是指pos位置的意义变了，pos不再指向原来的值
	cout << *pos << endl;
	*pos = 200;
}
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运行结果：

• VS2019下验证，程序崩溃（VS会进行检查）
• Linux下验证，虽然没有崩溃（和具体实现、检查机制有关），但也认为失效了

分析：

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 pos 位置的意义变了；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 也是失效了。

因此删除 vector 中任意位置上元素时，都认为该位置迭代器失效了。

👉总结：

vector 删除元素过程中会牵扯到移动数据，因此当前迭代器和后面所有元素的迭代器都失效。

👉样例：删除容器中的所有偶数

void test9()
{
	vector<int> v;
	v.push_back(1);
	v.push_back(2);
	v.push_back(3);
	v.push_back(4);
	v.push_back(5);

	auto it = v.begin();
	while (it != v.end())
	{
		if (*it % 2 == 0)
            // 如果想要继续通过迭代器操作 vector 中的元素，需要给 it 重新赋值
			it = v.erase(it);
		else 
            it++;
	}

	for (auto& e : v)
		cout << e << " ";
	cout << endl;
    // result : 1 3 5
}
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3. 总结：

   vector 插入或删除元素会导致当前迭代器和后面所有元素的迭代器失效。

4. 迭代器失效解决办法：在使用前，对迭代器重新赋值即可。

   如果想要继续通过迭代器操作 vector 中的元素，需要给 pos 重新赋值。

---

2.7 补充：其它接口

库文件 中：

若找到，返回指向该元素的迭代器，若没有找到，返回 last （开区间）

// 传迭代器区间 [first, last) 和要查找的元素
template <class InputIterator, class T>
   InputIterator find (InputIterator first, InputIterator last, const T& val);
{
	while (first!=last) 
    {
		if (*first==val) 
            return first;
		++first;
	}
	return last;
}
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👉Example：

void test3()
{
	int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	vector<int> v(arr, arr + 10);

	vector<int>::iterator pos = find(v.begin(), v.end(), 5); // find函数返回迭代器
	if (pos != v.end()) // 判断是否查找到
	{
		pos = v.insert(pos, 50); // 在5前面插入50
	}

	for (auto& e : v)
	{
		cout << e << " ";
	}
    // result : 1 2 3 4 50 5 6 7 8 9 10
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三. 源码剖析：vector 的底层结构

我们先来看看源码，SGI 版本 STL - vector 的实现：

template <class T, class Alloc = alloc>
class vector {
public:
  typedef T value_type;
  typedef value_type* iterator; // 指向数组空间的指针T*是天然的d
  // ...
protected:
  // ...
  iterator start;
  iterator finish;
  iterator end_of_storage; // 成员变量是三个T*类型的指针
  // ...
};
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我们再来看一下源码中 push_back 尾插接口的实现：

定位 new 表达式在实际中一般是配合内存池使用。因为 vector 的空间是从内存池来的，内存池分配出的空间是没有初始化的，该空间存放的是哪个自定义类型对象，就使用定位 new 表达式显示调用其构造函数进行初始化。

---

四. vector 的模拟实现

4.1 vector 的结构

#pragma once

#include
#include
#include
#include // assert
#include // memcpy
using namespace std;

namespace yzy
{
	/*
	* T: 模板参数，指vector中存放数据的类型
	*/
	template<class T>
	class vector
	{
	public:
		/*******************************************************/
		// 迭代器
		// iterator是内嵌类型，在vector类域里面定义的类型
		// vector的迭代器是一个原生指针
		typedef T* iterator;
		typedef const T* const_iterator;
		iterator begin() { return _start; }
		iterator end() { return _finish; }
		const_iterator begin() const { return _start; }
		const_iterator end() const { return _finish; }

	private:
		iterator _start;          // 指向数组的开始
		iterator _finish;         // 指向最后一个有效元素的下一个位置
		iterator _end_of_storage; // 指向空间结束的下一个位置

	public:
		/*******************************************************/
		// 默认成员函数
		vector(); // 无参构造函数
		template<class InputIterator>
		vector(InputIterator first, InputIterator last); // 使用迭代器初始化构造		
        vector(const vector<T>& v); // 拷贝构造（深拷贝）		
		void swap(vector<T>& v) // 交换两个容器的内容
		vector<T>& operator=(vector<T> v) // 赋值运算符重载（深拷贝）		
		~vector();

		/*******************************************************/
		// 容量操作
		size_t size() const { return _finish - _start; } // 有效元素个数
		size_t capacity() const { return _end_of_storage - _start; } // 容量大小
		bool empty() const { return size(); } // 判空
		void reserve(size_t n); // 调整容器的容量大小（capacity）
		void resize(size_t n, const T& val = T()); // 调整容器的有效元素大小（size）
        
		/*******************************************************/
		// 访问操作，[]运算符重载
		T& operator[](const size_t pos);
		T& operator[](const size_t pos) const;
        
		/*******************************************************/
		// 修改操作
		iterator insert(iterator pos, const T& val = T()); // 在pos迭代器位置前插入元素
		iterator erase(iterator pos); // 删除pos迭代器位置的元素 
        void push_back(const T& x); // 尾插
		void pop_back(); // 尾删
	};
}
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4.2 vector 的迭代器

vector 的正向迭代器就是一个原生指针 T*

namespace yzy
{
	/*
	* T: 模板参数，指vector中存放数据的类型
	*/
	template<class T>
	class vector
	{
	public:
		/*******************************************************/
		// 迭代器
		// iterator是内嵌类型，在vector类域里面定义的类型

		// vector的迭代器是一个原生指针
		typedef T* iterator;
		typedef const T* const_iterator;

		iterator begin() { return _start; }
		iterator end() { return _finish; }

		const_iterator begin() const { return _start; }
		const_iterator end() const { return _finish; }

	private:
		iterator _start;          // 指向数组的开始
		iterator _finish;         // 指向最后一个有效元素的下一个位置
		iterator _end_of_storage; // 指向空间结束的下一个位置
        
	public:
        // ...
        // ...
    };
}
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4.3 一些成员函数的实现

① 默认成员函数

👉 构造函数：

// 无参构造
vector()
    :_start(nullptr)
	, _finish(nullptr)
	, _end_of_storage(nullptr)
{}

// 使用迭代器进行初始化构造 [first,last)
// 注意：若使用vector的 iterator 做形参，会导致初始化的迭代器区间[first,last)只能是vector的迭代器
/* 
* 类模板的成员函数模板，可以自己定义模板参数，比如：
* 这样写的好处是可以传其它容器的迭代器（string、list ...）
* 而不是仅限于用 vector 自己的迭代器 iterator，
* 只要解引用后数据的类型能够和 vector 数据的类型匹配。
*/
template<class InputIterator>
vector(InputIterator first, InputIterator last) // [first,last)
    :_start(nullptr)
	, _finish(nullptr)
	, _end_of_storage(nullptr)
{
    while (first != last)
    {
        push_back(*first);
        first++;
    }
}
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测试：

👉 拷贝构造函数：传统写法

/* 拷贝构造（深拷贝）的2种传统写法 */

// 拷贝构造（深拷贝），传统写法1
// v2(v1)
vector(const vector<T>& v) 
    :_start(new T[v.capacity()])
	, _finish(_start + v.size())
	, _end_of_storage(_start + v.capacity())
{
	memcpy(_start, v._start, sizeof(T) * v.size()); // 拷贝元素
}


// 拷贝构造（深拷贝），传统写法2 -- 推荐，好处在括号中
// v2(v1)
vector(const vector<T>& v) 
    :_start(nullptr)
	, _finish(nullptr)
	, _end_of_storage(nullptr)
{
	reserve(v.capacity());  // 调整新容器容量大小（这样的好处是：一次性把空间开好，效率高）
	for (const auto& e : v) // 尾插元素到新容器中（复用push_back函数）
		push_back(e);
}
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👉 赋值运算符重载函数：传统写法

// 赋值运算符重载（深拷贝），传统写法
// v2 = v1
vector<T>& operator=(const vector<T>& v)
{
    if (this != &v) // 防止自己给自己赋值
    {
        // 释放原空间
        delete[] _start; 
        _start = _finish = _end_of_storage = nullptr;

        // 插入元素
        reserve(v.capacity()); // 调整容量大小
        for (const auto& e : v)
            push_back(e);

        _finish = _start + v.size();
        _end_of_storage = _start + v.capacity();
    }

    return *this;
}
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👉 交换两个容器的内容：方便实现拷贝构造和赋值重载的现代写法

// 交换两个容器的内容
// v1.swap(v2)
void swap(vector<T>& v)
{
    // 函数名冲突，指定去调用全局域里面的std::swap
    std::swap(_start, v._start);
    std::swap(_finish, v._finish);
    std::swap(_end_of_storage, v._end_of_storage);
}
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👉 拷贝构造函数：现代写法

// 拷贝构造（深拷贝），现代写法
// v2(v1)
vector(const vector<T>& v) 
    :_start(nullptr) // 当前对象是一个正在构造的对象，成员变量还未初始化，是一个随机值，所以先置空
	, _finish(nullptr)
	, _end_of_storage(nullptr)
{
	vector<T> tmp(v.begin(), v.end()); // 拿v的内容，调用构造函数构造一个临时对象tmp
	this->swap(tmp);                   // 将临时对象tmp和当前对象的成员变量分别进行交换
}
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👉 赋值运算符重载函数：

// 赋值运算符重载（深拷贝），现代写法 -- 推荐
// v2 = v1
vector<T>& operator=(vector<T> v) // 通过传值传参，拷贝构造出临时对象
{
    this->swap(v); // 交换临时对象和当前对象的内容

    return *this;  // 返回当前对象
}
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👉 析构函数：

~vector()
{
    delete[] _start;
    _start = _finish = _end_of_storage = nullptr;
}
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② 容量操作

👉 size、capacity、empty 函数：

size_t size() const // 有效元素个数
{
    return _finish - _start;
}

size_t capacity() const // 容量大小
{
    return _end_of_storage - _start;
}

bool empty() const // 判空
{
    return size();
}
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reserve 函数：

// 调整容器的容量大小（capacity）
void reserve(size_t n)
{
    if (n > capacity()) // 如果n大于当前 capacity 大小
    {
        size_t oldSize = size(); // 提前保存下旧空间size大小，便于后面更新_finish

        T* tmp = new T[n]; // 开辟并初始化新空间，n个T类型的对象

        if (_start)
        {
            // void * memcpy ( void * destination, const void * source, size_t num );
            
            memcpy(tmp, _start, sizeof(T) * oldSize); // 旧空间元素拷贝到新空间（浅拷贝）

            delete[] _start; // 释放旧空间
        }

        _start = tmp; // 指向新空间

        _finish = _start + oldSize;   // 更新有效元素长度
        _end_of_storage = _start + n; // 更新容量
    }
}
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思考：reserve 函数内部使用 memcpy 函数对数据进行字节序拷贝，实际上是有问题的。👇

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使用 memcpy 浅拷贝的问题（⭐）

请看下面这段代码，会发生什么问题吗？

void test7()
{
    // memcpy值拷贝的问题

    vector<string> v;
    v.reserve(4); // 调整vector的容量为4
    v.push_back("111");
    v.push_back("222");
    v.push_back("333");
    v.push_back("444");
    v.push_back("555"); // 这里会发生扩容，调用reserve函数

    for (auto& e : v)
        cout << e << endl;
}
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运行结果：程序崩溃

问题分析：

1. memcpy 是内存的二进制格式拷贝，将一段内存空间中内容原封不动的拷贝到另外一段内存空间中（字节序拷贝）。
2. 如果拷贝的是内置类型的元素，memcpy 即高效又不会出错，但如果拷贝的是自定义类型元素，并且自定义类型元素中涉及到资源管理时（比如在堆上申请的有资源），就会出错，因为 memcpy 的拷贝实际是浅拷贝。

画图分析：

1. 开空间，插入 4 个 string 类对象：

2. 插入第 5 个 string 类对象，引发扩容，调用 reserve 函数，使用 memcpy 按字节序拷贝元素到新空间中，是浅拷贝，导致两个对象共享同一份资源：

3. 程序结束时，已被析构的空间再次被析构，导致程序崩溃！

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解决 memcpy 浅拷贝的问题（⭐）

• 容器中存的是内置类型元素，直接赋值即可
• 容器中存的是自定义类型元素，通过调用该自定义类型的赋值运算符重载函数 operator= 完成「深拷贝」

👉 修改后的 reserve 函数如下：

// 调整容器的容量大小（capacity）
void reserve(size_t n)
{
    if (n > capacity()) // 如果n大于当前 capacity 大小
    {
        size_t oldSize = size(); // 提前保存下旧空间size大小，便于后面更新_finish

        T* tmp = new T[n]; // 开辟并初始化新空间，n个T类型的对象

        if (_start)
        {
            // 如果T是int，直接赋值即可
			// 如果T是string，就调用string类的赋值重载（进行深拷贝）
            // 如果T是vector，就调用vector类的赋值重载（进行深拷贝）
            for (size_t i = 0; i < oldSize; i++) // 旧空间元素赋值到新空间
                tmp[i] = _start[i]; // 赋值

            delete[] _start; // 释放旧空间
        }

        _start = tmp; // 指向新空间

        _finish = _start + oldSize;   // 更新有效元素长度
        _end_of_storage = _start + n; // 更新容量
    }
}
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👉 resize 函数：

// 调整容器的有效元素大小（size）
void resize(size_t n, const T& val = T())
{
    // 如果n小于当前size，，则有效元素个数缩小到n
    if (n < size())
    {
        _finish = _start + n;
    }
    // 如果n大于当前size
    else if (n > size())
    {
        // 如果n大于当前capacity，先进行增容
        if (n > capacity()) reserve(n);

        // 多出的位置用val或者缺省值T()填充
        while (_finish < _start + n)
        {
            *_finish = val;
            _finish++;      // 有效元素长度+1
        }
    }
}
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③ 访问操作

// []运算符重载，普通版本和 const 版本
T& operator[](const size_t pos)
{
    assert(pos >= 0 && pos < size()); // 检查越界

    return _start[pos];
}

T& operator[](const size_t pos) const
{
    assert(pos >= 0 && pos < size()); // 检查越界

    return _start[pos];
}
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④ 修改操作

👉 insert 函数：注意迭代器失效问题！！！

iterator insert(iterator pos, const T& val = T())
{
    assert(pos >= _start && pos <= _finish);

    size_t len = pos - _start; // 记录下pos相对_start的长度
    if (_finish == _end_of_storage) // 先检查是否需要扩容
    {
        size_t newcapacity = capacity() == 0 ? 4 : 2 * capacity();
        reserve(newcapacity);
        // 注意：扩容后，pos还指向旧空间，pos位置迭代器已失效，需要重置pos
        pos = _start + len; // 解决迭代器失效问题⭐
    }

    // 往后挪动元素
    for (iterator end = _finish; end > pos; end--)
    {
        *end = *(end - 1);
    }

    *pos = val; // 在pos迭代器位置处插入元素
    _finish++;  // 有效元素长度+1

    return pos; // 返回指向第一个新插入元素的迭代器⭐
    // pos是传值传参，形参改变不会影响实参，所以更需要返回pos
}
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👉 erase 函数：注意迭代器失效问题！！！

iterator erase(iterator pos)
{
    assert(pos >= _start && pos < _finish);

    // 往前挪动元素
    for (iterator it = pos + 1; it < _finish; it++)
    {
        *(it - 1) = *it;
    }

    _finish--; // 有效元素长度-1

    return pos; // 返回指向被删除元素下一个位置的迭代器⭐
}
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👉 push_back 函数：

void push_back(const T& x)
{
	/*
    if (_finish == _end_of_storage) // 先检查是否需要增容
    {
        size_t newcapacity = capacity() == 0 ? 4 : 2 * capacity();

        reserve(newcapacity);
    }

    *_finish = x; // 尾插元素
    _finish++;
	*/

    /* 复用 insert 函数的代码 */

    insert(_finish, x);
}
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测试：

void test2()
{
    vector<string> v;

    // 3种传值方式：

    string s("hello");
    v.push_back(s); // 构造有名对象作为实参传递

    v.push_back(string("hello")); // 构造一个匿名对象作为实参传递

    v.push_back("hello"); // 单参数的构造函数支持隐式类型转换
    /*
	* 本质是用一个"hello"给string类型对象赋值
	* 实际上编译器，会先用"hello"作为参数构造出一个临时对象，再用临时对象拷贝构造出新对象
	* 最终编译器进行了优化，直接用"hello"作为参数构造出新对象
	*/
}
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👉 pop_back 函数：

void pop_back()
{
	/*
    assert(!empty());
    _finish--;
	*/

    /* 复用 erase 函数的代码 */

    erase(--end());
}
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五. 动态二维数组

以杨辉三角为例：

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> generate(int n) {
        // 开辟和初始化杨辉三角存储空间
        vector<vector<int>> vv(n);
        for (size_t i = 0; i < vv.size(); i++)
        {
            vv[i].resize(i + 1, 0);
            
            // 每一行第一个元素和最后一个元素初始化为1
            vv[i][0] = 1;
            vv[i][vv[i].size() - 1] = 1;
        }

        // 填充杨辉三角
        for (size_t i = 2; i < vv.size(); i++) // 从第3行开始
            for (size_t j = 1; j < vv[i].size() - 1; j++) // 从第2列开始
                vv[i][j] = vv[i - 1][j - 1] + vv[i - 1][j];

        return vv;
    }
};
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二维数组 vector> vv 中总共有 n 个元素，每个元素都是 vector 类型的。

当 n = 5 时：

填充二维数组的每一个元素：