「」至此。关于线性代数中涉及的英文名同为vector的概念，请见「**向量**」。关于名稱為Vector的車用軟體工具商，请见「**Vector Informatik**」。

| C++標準庫 |
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容器
* `array`
* `bitset`
* `deque`
* `forward\_list`
* `list`
* `map`
* `multimap`
* `multiset`
* `queue`
* `set`
* `stack`
* `unordered\_map`
* `unordered\_multimap`
* `unordered\_set`
* `unordered\_multiset`
* `vector`

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输入/输出流
* `fstream`
* `iomanip`
* `ios`
* `iosfwd`
* `iostream`
* `istream`
* `ostream`
* `sstream`
* `streambuf`

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字符串及字符处理
* `charconv`
* `codecvt`
* `regex`
* `string`
* `string\_view`

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工具
* `algorithm`
* `any`
* `chrono`
* `execution`
* `filesystem`<>
* `functional`
* `initializer\_list`
* `iterator`
* `locale`
* `optional`
* `system\_error`
* `|tuple`
* `type\_index`
* `typeinfo`
* `type\_traits`
* `utility`
* `valarray`
* `variant`

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多线程与并发
* `atomic`
* `condition\_variable`
* `future`
* `mutex`
* `shared\_mutex`
* `thread`

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数值
* `complex`
* `limits`
* `numeric`
* `random`
* `ratio`

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C++异常处理
* `exception`
* `stdexcept`

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内存
* `new`
* `memory`
* `memory\_resource`
* `scoped\_allocator`

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C標準函式庫
* `cassert`
* `ccomplex`
* `cctype`
* `cerrno`
* `cfenv`
* `cfloat`
* `cinttypes`
* `ciso646`
* `climits`
* `clocale`
* `cmath`
* `csetjmp`
* `csignal`
* `cstdalign`
* `cstdarg`
* `cstdbool`
* `cstddef`
* `cstdint`
* `cstdio`
* `cstdlib`
* `cstring`
* `ctime`
* `ctgmath`
* `cuchar`
* `cwchar`
* `cwctype`

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| * 
* 论
* 编
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**Vector** 是C++標準程式庫中的一個類，可視為會自動擴展容量的陣列，以循序（Sequential）的方式維護變數集合。vector的特色有支持隨機存取，在集合尾端增刪元素很快，但是在集合中間增刪元素比較費時。vector是C++標準程式庫中的眾多容器之一。 vector以模板方式實現，可以保存任意類型的變數，包括使用者自定義的資料型態，例如：它可以是放置整數（int）型態的vector、也可以是放置字串（string）型態的vector、或者放置使用者自定類別（user-defined class）的vector。

設計
--

vector 定義於 <vector> 標頭檔中。與其他STL元件一樣，vector 屬於std名稱空間。

vector是C++標準程式庫裡最基本的容器，大多數狀況下都很有效率。vector設計之初即是為了改善C語言原生陣列的種種缺失與不便，而欲提供一種更有效、更安全的陣列。vector的使用介面刻意模擬C語言原生陣列，較明顯的差異在於記憶體管理，原生陣列必須在宣告陣列的時候明確指定陣列長度(例如 int a[5])，但是 vector 不需要指定，而是會在執行期依據狀況自我調整長度，動態增大容量。

vector的表現一如資料結構中的陣列，允許隨機存取(Random Access)，以索引值(index)存取任一元素只要花費常數時間 O(1)，在集合尾端增加或刪除元素也是花費常數時間O(1)，若在vector集合中間增加或刪除元素時間複雜度是線性時間O(n)，較為費時。雖然C++標準並沒有規定實作方式，但大多數 vector 內部均使用動態陣列方式實作。

### 成員函式概觀

`vector` 類別是以容器 模式為基準設計的，也就是說，基本上它有 `begin()`，`end()`，`size()`，`max_size()`，`empty()` 以及 `swap()` 這幾個方法。

* 存取元素的方法
	+ `vec[i]` - 存取索引值為 i 的元素參照。 (索引值從零起算，故第一個元素是vec[0]。)
	+ `vec.at(i)` - 存取索引值為 i 的元素的參照，以 at() 存取會做陣列邊界檢查，如果存取越界將會拋出一個例外，這是與operator[]的唯一差異。
	+ `vec.front()` - 回傳 vector 第一個元素的參照。
	+ `vec.back()` - 回傳 vector 最尾端元素的參照。
* 新增或移除元素的方法
	+ `vec.push_back()` - 新增元素至 vector 的尾端，必要時會進行記憶體配置。
	+ `vec.pop_back()` - 刪除 vector 最尾端的元素。
	+ `vec.insert()` - 插入一個或多個元素至 vector 內的任意位置。
	+ `vec.erase()` - 刪除 vector 中一個或多個元素。
	+ `vec.clear()` - 清空所有元素。
* 取得長度/容量
	+ `vec.size()` - 取得 vector 目前持有的元素個數。
	+ `vec.empty()` - 如果 vector 內部為空，則傳回 true 值。
	+ `vec.capacity()` - 取得 vector 目前可容納的最大元素個數。這個方法與記憶體的配置有關，它通常只會增加，不會因為元素被刪減而隨之減少。
* 重新配置／重設長度
	+ `vec.reserve()` - 如有必要，可改變 vector 的容量大小（配置更多的記憶體）。在眾多的 STL 實例，容量只能增加，不可以減少。
	+ `vec.resize()` - 改變 vector 目前持有的元素個數。
* 迭代 (Iterator)
	+ `vec.begin()` - 回傳一個Iterator，它指向 vector 第一個元素。
	+ `vec.end()` - 回傳一個Iterator，它指向 vector 最尾端元素的下一個位置（請注意：它不是最末元素）。
	+ `vec.rbegin()` - 回傳一個反向Iterator，它指向 vector 最尾端元素的。
	+ `vec.rend()` - 回傳一個Iterator，它指向 vector 的第一個元素的前一個位置。

使用說明
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### 声明

使用 vector 之前，必須先 #include<vector>。

声明一個 vector 變數的方法如下:

```
std::vector<T> v;

```

T 是 vector 要儲存的物件集合的型別，該 vector 的變數名稱是 v。T 可以是任何符合 Copy/Move Assignable 條件的型別，包括使用者自訂型別。如果 T 不符合 Copy / Move Assignable 或者複製 / 移动成本很高昂，可以考慮使用 T\* 甚至 std::unique\_ptr<T> 來代替 T。

### 取代陣列使用

```
#include <vector>
#include <iostream>
int main() {
 std::vector<int> v;

 v.push\_back(1);
 v.push\_back(2);
 v.push\_back(3);

 for(int i=0;i<3;++i)
 std::cout << v[i] << std::endl;
 system("pause");
 return 0;
}

```

### 長度/容量

這是程式執行後的結果
以下程式碼是用來說明 vector 的長度變化。

```
//Headers and Macros
#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <vector>
#include <iomanip>
#define SETW\_1 10
#define SETW\_2 6
#define SETW\_3 10

using namespace std;

typedef vector<int> Vint;

//利用參照取得真正的 capacity 值
void PrintVectorInfo(Vint& v)
{
 cout<<setw(SETW\_1)<<"Element"<<setw(SETW\_2)<<"Size";
 cout<<setw(SETW\_3)<<"Capacity"<<endl;
 for ( Vint::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it ++)
 {
 cout<<setw(SETW\_1)<<(\*it)<<setw(SETW\_2)<<v.size();
 cout<<setw(SETW\_3)<<v.capacity()<<endl;
 }
 cout<<endl;
}

//Main Function
int main(int argc, char\*\* argv)
{
 //==START==//
 //宣告一個 vector
 Vint vint;
 //宣告兩個整數變數
 int a = 11, b = 22, c = 33;
 //建立只有一個元素空間的 vint
 //把變數 a 複製至第一個元素內
 vint.push\_back(a);
 cout<<"Push Back: a = "<<a<<endl;
 //建立兩個元素空間的 vint
 //把變數 a 複製至第一個元素內
 //把變數 b 複製至第二個元素內
 //刪除上一次建立的 vint
 //上一次建立的 vint 只有一個元素空間
 //依此類推
 vint.push\_back(b);
 cout<<"Push Back: b = "<<b<<endl;
 vint.push\_back(c);
 cout<<"Push Back: c = "<<c<<endl;
 PrintVectorInfo(vint);
 //移除最後一個元素
 vint.pop\_back();
 cout<<"Pop Back......"<<endl;
 PrintVectorInfo(vint);
 //移除最後一個元素
 vint.pop\_back();
 cout<<"Pop Back......"<<endl;
 PrintVectorInfo(vint);
 //清除所有元素
 vint.clear();
 cout<<"Clear All Elements."<<endl;
 //==END==//
 system("pause");
 return 0;
}

```

### string 类型 Vector的使用

第一种：使用迭代器进行遍历

```
#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
using namespace std;
int main()
{
 vector<string> v(3, "I Love Wikipedia "); // 元素个数，每个元素的值相同
 for (vector<string>::const\_iterator it = v.begin(); it < v.end(); ++it) // 输出Vector元素
 cout << \*it << endl;
 system("pause");
 return 0;
}

```

输出结果为：

```
I Love Wikipedia
I Love Wikipedia
I Love Wikipedia

```

第二种，与int类型相同

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

int main()
{
 vector<string> vec;
 string str;
 str = "I Love WikiPedia";
 vec.push\_back(str);
 vec.push\_back("123");
 for(int i = 0; i < vec.size() ; ++i)
 {
 cout << vec[i] << endl;
 }
 system("pause");
 return 0;
}

```

输出结果为：

```
I Love Wikipedia
123

```

删除元素
----

vector 的成员函数 clear() 来删除所有的元素。这个操作并没有改变容器的容量，所以容量不變。

使用 vector 的成员函数 pop\_back() 来删除容器尾部的元素。

成员函数 swap()，这个函数用来交换两个 vector 容器中的元素。因此可以与一个具有相同数据类型的内容为空的局部变量swap，从而实现彻底删除元素、释放容量的目的。

成员函数 shrink\_to\_fit()，会造成容器现有的迭代器都失效。

成员函数 erase() 有2个重载版本：

* 删除单个元素，vector 的大小减 1；但容量不变；返回一个迭代器，它指向被删除元素后的一个元素。如果移除了最后一个元素，会返回 std::end(data)。
* 移除一个范围内的元素：传入两个迭代器。返回的迭代器指向被删除元素后的位置，它是 std::begin(data)+1 ；如果删除了最后一个元素，它就是 std::end(data)。

algorithm 头文件中的std::remove()，可以移除一个范围内匹配特定值的元素。remove() 是一个全局函数，所以它不能删除容器中的元素。会保持未移除的元素的顺序。真正删除需要用erase()成员函数，这叫做 **erase-remove**。remove() 算法返回的迭代器作为 erase() 的第一个参数，erase() 的第二个参数是所指向容器中最后一个元素后一个位置的迭代器。如：

```
   words.erase(std::remove(std::begin(words), std::end(words),"none"), std::end(words));
```

優缺點探討
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外部链接
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* （英文） SGI 的 vector 使用說明（SGI STL specification of vector） （页面存档备份，存于）
* （英文） C++ 參考：vector（C++ reference: vector） （页面存档备份，存于）
* （英文） C++ 標頭檔說明（C++ Header description）