C++如何使用vector实现动态数组操作

vector是C++ STL中封装动态数组的类模板，需包含<vector>头文件并使用std命名空间，支持自动内存管理。常用操作包括：push_back和emplace_back在末尾添加元素；通过下标、at、front、back访问元素；pop_back、erase删除元素；size、empty、capacity获取状态，resize调整大小，clear清空；可用下标、范围for、迭代器遍历；支持空初始化、指定大小、列表初始化等多种初始化方式。vector避免手动内存管理，是处理动态数据的首选容器。

在C++中，vector 是标准模板库（STL）中最常用的容器之一，它本质上是一个封装了动态数组的类模板，能够自动管理内存，支持在运行时动态添加或删除元素。相比传统数组，vector 更安全、更灵活，是实现动态数组操作的首选方式。

包含头文件并声明vector

使用 vector 需要包含头文件 <vector>，并使用 std 命名空间。

#include <vector>
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    vector<int> arr;  // 声明一个int类型的动态数组
    return 0;
}

常用操作方法

vector 提供了丰富的成员函数来操作动态数组，以下是最常用的操作：

• push_back(value)：在末尾添加一个元素
• emplace_back(value)：更高效地在末尾构造元素（推荐用于复杂类型）

arr.push_back(10);
arr.push_back(20);
arr.emplace_back(30);

• arr[i]：通过下标访问（不检查越界）
• arr.at(i)：访问指定位置元素（会做越界检查，越界抛出异常）
• arr.front()：访问第一个元素
• arr.back()：访问最后一个元素

cout << arr[0] << endl;
cout << arr.at(1) << endl;
cout << arr.front() << " " << arr.back() << endl;

• pop_back()：删除最后一个元素（不返回值）
• erase(iterator)：删除指定位置的元素
• erase(begin, end)：删除一个范围内的元素

arr.pop_back();           // 删除末尾
arr.erase(arr.begin());   // 删除第一个
arr.erase(arr.begin() + 1, arr.end()); // 删除从第2个到末尾

• size()：当前元素个数
• empty()：判断是否为空
• capacity()：当前分配的存储空间大小
• resize(n)：调整元素数量（可初始化新元素）
• clear()：清空所有元素

if (!arr.empty()) {
    cout << "大小：" << arr.size() << endl;
}
arr.resize(10);  // 扩展为10个元素，新增元素初始化为0
arr.clear();     // 清空

遍历vector

有多种方式可以遍历 vector 中的元素：

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• 下标遍历：适合已知索引的操作
• 范围for循环（推荐）：简洁安全
• 迭代器遍历：更灵活，支持删除等操作

// 下标
for (int i = 0; i < arr.size(); ++i) {
    cout << arr[i] << " ";
}

// 范围for
for (int x : arr) {
    cout << x << " ";
}

// 迭代器
for (auto it = arr.begin(); it != arr.end(); ++it) {
    cout << *it << " ";
}

初始化方式

vector 支持多种初始化方法：

vector<int> v1;                    // 空vector
vector<int> v2(5);                // 5个元素，初始值为0
vector<int> v3(5, 10);            // 5个元素，值为10
vector<int> v4 = {1, 2, 3, 4};    // 列表初始化
vector<int> v5(v4);               // 拷贝构造