C++基础知识（8）

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我是靠谱客的博主野性发卡，最近开发中收集的这篇文章主要介绍C++基础知识（8），觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

50、vector底层实现原理

vector就是一个动态的数组，当数组的元素超出capacity，其内部机制会申请一块更大的内存，把原本的元素移动到新申请的内存，然后释放之前的内存，新的capacity一般为原来的1.5-2倍。当vector的内存重新分配时，原来的迭代器将会失效。

vector内部维护三个指针，_first ptr指向第一个元素，_last ptr指向最后一个元素的下一个位置，_end ptr指向vector指向其申请内存的下一个位置。因此vector的size就是等于_last - _first，而capacity就等于_end - _first。

51、vector的元素类型可以是引用吗？
vector的底层实现要求连续的对象排列，引用并非对象，没有实际地址，因此vector的元素类型不能是引用。

52、vector的函数clear()，shrink_to_fit()，swap()之间的区别

vec.clear()，清除容器里的内容，但是不释放内存，size会变为0；

vector().swap(vec)：清空内容并且释放内存，得到一个全新的vector

vec.shrink_to_fit()：请求容器降低其capacity与size匹配

53、vector为什么是以1.5倍或者2倍扩容？

（1）随着数据增长越来越多，倍数方式扩容会比等长个数方式更加高效，因为能够减少拷贝次数。

（2）选择1.5倍和2倍扩容是为了能够复用之前申请的空间，如果大于2倍，那么每一次申请的空间都将会大于之前申请的总和，所以扩容倍数应该在（1,2）之间。

54、访问vector里面的元素有几种方式？

（1）利用[]访问，如果下标越界, 会引起未定义行为

（2）利用迭代器访问，vector 的迭代器属于随机访问迭代器, 允许进行 + - 整数操作，解引用越界的迭代器会引起未定义行为

（3）利用at访问，下标越界会抛出异常

std::vector<int> vec{1,2,3};
// 利用[]访问
std::cout<<"第2个元素为："<<vec[1]<<std::endl;
// 利用迭代器访问
auto it = vec.begin();
std::cout<<"第2个元素为："<<*(it+1)<<std::endl;
// 利用at访问
std::cout<<"第2个元素为："<<vec.at(1)<<std::endl;

55、vector插入元素的方式

（1）尾插：使用 push_back或者emplace_back函数插入

（2）中间插入：使用 insert 函数进行插入. 需要配合迭代器指定插入的位置

std::vector<int> vec;
// 尾插
vec.push_back(1);
vec.emplace_back(3);
// 中间插入
auto it = vec.begin()+1;
vec.insert(it,2);
// 打印元素
for(auto& num:vec)
    std::cout<<num<<" ";
std::cout<<std::endl;

// 输出结果为：1，2，3

56、vector的emplace_back() 和 push_back() 的区别

两者在于底层实现的机制不同。push_back() 向容器尾部添加元素时，首先会创建这个元素，然后再将这个元素拷贝或者移动到容器中（如果是拷贝的话，事后会自行销毁先前创建的这个元素）；而 emplace_back() 在实现时，则是直接在容器尾部创建这个元素，省去了拷贝或移动元素的过程。

#include <vector> 
#include <iostream> 
using namespace std;
class testDemo
{
public:
    testDemo(int num):num(num){
        std::cout << "调用构造函数" << endl;
    }
    testDemo(const testDemo& other) :num(other.num) {
        std::cout << "调用拷贝构造函数" << endl;
    }
    testDemo(testDemo&& other) :num(other.num) {
        std::cout << "调用移动构造函数" << endl;
    }
private:
    int num;
};

int main()
{
    cout << "emplace_back:" << endl;
    std::vector<testDemo> demo1;
    demo1.emplace_back(2);  

    cout << "push_back:" << endl;
    std::vector<testDemo> demo2;
    demo2.push_back(2);
}

/*
    运行结果
    emplace_back:
    调用构造函数
    push_back:
    调用构造函数
    调用移动构造函数
*/

/*
	如果把移动构造函数注释掉，再运行程序结果如下：
	emplace_back:
    调用构造函数
    push_back:
    调用构造函数
    调用拷贝构造函数
*/