vector是C++ STL中动态数组容器，需包含头文件<vector>，支持自动内存管理与动态增删元素。可定义为空、指定大小、初值或列表初始化，还能拷贝构造。常用操作包括push_back、pop_back、size、empty、front、back、at、insert、erase等，支持下标访问与迭代器遍历，推荐使用范围for循环。内部连续存储，容量不足时自动扩容，可用reserve预分配空间以提升性能，shrink_to_fit可缩减容量。掌握vector操作有助于提高编程效率与程序稳定性。
vector 是 C++ 标准模板库（STL）中非常重要的容器之一，它提供了动态数组的功能，能够自动管理内存，支持在运行时动态添加或删除元素。相比普通数组，vector 更加灵活、安全，是日常编程中使用频率极高的数据结构。
1. vector 的基本定义与初始化
要使用 vector，需要包含头文件 #include <vector>。以下是常见的定义和初始化方式：
- vector<int> v; // 创建一个空的整型 vector
- vector<int> v(5); // 创建包含 5 个元素的 vector，初始值为 0
- vector<int> v(5, 10); // 创建 5 个元素，每个值都是 10
- vector<int> v = {1, 2, 3, 4, 5}; // 列表初始化（C++11 起）
- vector<int> v2(v); // 拷贝构造，v2 是 v 的副本
2. 常用操作与成员函数
vector 提供了丰富的成员函数来操作数据，以下是一些最常用的：
- v.push_back(x); // 在末尾添加一个元素 x
- v.pop_back(); // 删除最后一个元素（不返回值）
- v.size(); // 返回当前元素个数
- v.empty(); // 判断是否为空，返回 bool
- v[i]; // 随机访问第 i 个元素（不检查越界）
- v.at(i); // 访问第 i 个元素，会做越界检查，越界抛出异常
- v.front(); // 返回第一个元素
- v.back(); // 返回最后一个元素
- v.clear(); // 清空所有元素
- v.insert(it, x); // 在迭代器 it 位置插入元素 x
- v.erase(it); // 删除迭代器 it 所指元素
- v.swap(v2); // 与另一个 vector 交换内容
示例代码：
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#include <vector>
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
vector<int> v;
v.push_back(10);
v.push_back(20);
v.push_back(30);
cout << "大小: " << v.size() << endl;
cout << "第一个元素: " << v.front() << endl;
cout << "最后一个元素: " << v.back() << endl;
for (int i = 0; i < v.size(); ++i) {
cout << v[i] << " ";
}
cout << endl;
v.pop_back();
cout << "删除最后一个后大小: " << v.size() << endl;
return 0;
}
3. 迭代器的使用
vector 支持使用迭代器遍历元素，这是 STL 容器的通用方式。
- begin()：指向第一个元素的迭代器
- end()：指向最后一个元素的下一个位置
- rbegin() 和 rend()：反向迭代器
示例：
for (auto it = v.begin(); it != v.end(); ++it) {
cout << *it << " ";
}
或使用范围 for 循环（推荐）：
for (int x : v) {
cout << x << " ";
}
4. 动态扩容机制
vector 内部使用连续内存存储元素，当容量不足时会自动重新分配更大的空间，并将原数据复制过去。虽然这个过程对用户透明，但频繁插入可能导致性能问题。
- v.capacity(); // 查看当前容量（可容纳多少元素而不需重新分配）
- v.reserve(n); // 预分配至少 n 个元素的空间，避免频繁扩容
- v.shrink_to_fit(); // 尝试减少容量以匹配实际大小（C++11）
建议在已知元素数量时提前 reserve，提升效率。
基本上就这些。掌握 vector 的常用操作能极大提高编码效率和程序稳定性。
