Стенли Липпман - Язык программирования C++. Пятое издание

vector v2; // пустой вектор

for (int i = 0; i != 100; ++i)

v2.push_back(i); // добавить последовательность целых чисел в v2

// по завершении цикла v2 имеет 100 элементов со значениями от 0 до 99

Хотя заранее известно, что будет 100 элементов, вектор v2определяется как пустой. Каждая итерация добавляет следующее по порядку целое число в вектор v2как новый элемент.

Тот же подход используется, если необходимо создать вектор, количество элементов которого до времени выполнения неизвестно. Например, в вектор можно читать введенные пользователем значения.

// читать слова со стандартного устройства ввода и сохранять их

// в векторе как элементы

string word;

vector text; // пустой вектор

while (cin >> word) {

text.push_back(word); // добавить слово в текст

}

И снова все начинается с пустого вектора. На сей раз, неизвестное количество значений читается и сохраняется в векторе строк text.

Стандарт требует, чтобы реализация шаблона vectorобеспечивала эффективное добавление элементов во время выполнения. Поскольку рост вектора эффективен, определение вектора сразу необходимого размера зачастую является ненужным и может даже привести к потере производительности. Исключением является случай, когда все элементы нуждаются в одинаковом значении. При разных значениях элементов обычно эффективней определить пустой вектор и добавлять элементы во время выполнения, по мере того, как значения становятся известны. Кроме того, как будет продемонстрировано в разделе 9.4, шаблон vectorпредоставляет возможности для дальнейшего увеличения производительности при добавлении элементов во время выполнения.

Начало с пустого вектора и добавление элементов во время выполнения кардинально отличается от использования встроенных массивов в языке С и других языках. В частности, если вы знакомы с языком С или Java, то, вероятно, полагаете, что лучше определить вектор в его ожидаемом размере, но фактически имеет место обратное.

Тот факт, что добавление элементов в вектор весьма эффективно, существенно упрощает многие задачи программирования. Но эта простота налагает новые обязательства на наши программы: необходимо гарантировать корректность всех циклов, даже если цикл изменяет размер вектора.

Другое последствие динамического характера векторов станет яснее, когда мы узнаем больше об их использовании. Но есть одно последствие, на которое стоит обратить внимание уже сейчас: по причинам, изложенным в разделе 5.4.3, нельзя использовать серийный оператор for, если тело цикла добавляет элементы в вектор.

Тело серийного оператора forне должно изменять размер перебираемой последовательности.

Упражнение 3.14. Напишите программу, читающую последовательность целых чисел из потока cinи сохраняющую их в векторе.

Упражнение 3.15. Повторите предыдущую программу, но на сей раз читайте строки.

Кроме функции push_back(), шаблон vectorпредоставляет еще несколько операций, большинство из которых подобно соответствующим операциям класса string. Наиболее важные из них приведены в табл. 3.5.

Таблица 3.5. Операции с векторами

Доступ к элементам вектора осуществляется таким же способом, как и к символам строки: по их позиции в векторе. Например, для обработки все элементов вектора можно использовать серийный оператор for(раздел 3.2.3).

vector v{1,2,3,4,5,6,7,8,9};

for (auto &i : v) // для каждого элемента вектора v

// (обратите внимание: i - ссылка)

i *= i; // квадрат значения элемента

for (auto i : v) // для каждого элемента вектора v

cout << i << " "; // вывод элемента

cout << endl;

В первом цикле управляющая переменная iопределяется как ссылка, чтобы использовать ее для присвоения новых значений элементам вектора v. Используя спецификатор auto, позволим вывести ее тип автоматически. Этот цикл использует новую форму составного оператора присвоения (раздел 1.4.1). Как известно, оператор +=добавляет правый операнд к левому и сохраняет результат в левом операнде. Оператор *=ведет себя точно так же, но перемножает левый и правый операнды, сохраняя результат в левом операнде. Второй серийный оператор forотображает каждый элемент.

Функции-члены empty()и size()вектора ведут себя так же, как и соответствующие функции класса string(раздел 3.2.2): функция empty()возвращает логическое значение, указывающее, содержит ли вектор какие-нибудь элементы, а функция size()возвращает их количество. Функция-член size()возвращает значение типа size_type, определенное соответствующим типом шаблона vector.

Чтобы использовать тип size_type, необходимо указать тип, для которого он определен. Для типа vector всегда необходимо указывать тип хранимого элемента (раздел 3.3).

vector::size_type // ok

vector::size_type // ошибка

Операторы равенства и сравнения вектора ведут себя как соответствующие операторы класса string(раздел 3.2.2). Два вектора равны, если у них одинаковое количество элементов и значения соответствующих элементов совпадают. Операторы сравнения полагаются на алфавитный порядок: если у векторов разные размеры, но соответствующие элементы равны, то вектор с меньшим количеством элементов меньше вектора с большим количеством элементов. Если у элементов векторов разные значения, то их отношения определяются по первым отличающимся элементам.