初识C++ Vector模板与实例化原理

引言

之前学了字符串，字符，数字这些类型，字符串可以看出包含多个字符的序列，那么包含多个数字的序列该是啥，包含其他类型的呢，c++当中满足这个需求是vector,我们一起来看看吧。

Vector

标准库类型vector表述对象的集合，可以看成一个存放其他对象的容器，但是这里要注意的是同一个vector集合当中智能容纳一个类型，容器里面的元素都有一一对应的索引，可以通过索引访问元素。当然，vector是标准库类型，使用需要使用加载，代码如下：

#include <iostream>
#include <vector>
int main(){
   using namespace std;
   vector<int> vec01;
   vector<int> vec02(4);
   vector<int> vec03(4, 10);
   vector<int> vec04(vec04.begin(),vec04.end());
   return 0;
}

当然这里用到了vector的的一些方法，begin，end，这些会在后面再聊聊。

模板与实例化

上面是代码层面的一个简单了解，接下来聊聊发生了什么？

这里首先要明确一个点，vector不是一个对象，而是创建对象的一个配置，可以称为模板，而vector是类模板，当然也有函数模板，具体来看模板的话，首先要知道，我们再开发的过程当中可能用到函数，可能用到类，通常情况下需要先定义，再使用，但是有没有可能动态的去声明一个类呢，比如:

vector <int> vec01; //定义一个数字类型的容器
vector <string> veco2; //定义一个字符串类型的容器

这种情况下，两行代码用的都是vector，但是一个创建的是数字容器，一个创建的是string容器，那么vector的作用就不是一个对象，而是定义一个对象。至于int vec01，string vec02这些都是他定义一个对象过程当中的配置，那么把这样的东西叫做模板（有点类型Python当中的元类，嘿嘿嘿，好久没有更新Python的知识点了，差点忘记自己是一个Python开发。）。

而通过模板，提供配置，生成具体对象的过程，我们称为实例化的过程，个人理解就是通过vector的一个规则，生成一个具体实实在在存在的容器的过程。

性能

好吧，往深处聊聊，我们看一下vector的性能，这些小白基本的小伙伴一定要以理解为主：

vector作为一种容器有点类似数组，但它的大小可以动态改变，所以可以称它位动态数组。

和数组一样，vector的元素在内存中连续排列，那么就可以通过指针的偏移来获取vector中的元素，读取效率会很高。

但是完事儿由利必有弊，连续再查询上是由优势的，但是如果要插入元素的话，尤其是中间插入，整个vector的size变大，在内存中就需要重新分配空间，常规的做法是直接申请一个新的array，并将所有元素拷贝过去；但这么做的话，无疑太浪费时间，因此vector采用的做法是：vector会分配额外的空间，以适应size的动态增长。因此，包含同样数量元素的vector和数组相比，占用的空间会更大。

转折一下，在vector最后增加或者删除一个元素，消耗的时间是一个常数值，与vector的size无关。

与其他容器相比，vector在获取元素和对最后一个元素的操作效率上更高；

但对于中间元素的操作，性能则相对较差。