C 模板類vector和array

模板類vector和array是陣列的替代品。

1. 模板類vector

模板類vetor類似於string類，也是一種動態陣列。可以在執行階段設定vector物件的長度，可在末尾附加新資料，還可在中間插入新資料。基本上，它是使用new建立動態陣列的替代品。實際上，vector類確實使用new和delete來管理記憶體，但這種工作是自動完成的。

首先，要使用vector物件，必須包含標頭檔案vector。其次，vector包含在命名空間std中，因此您可使用using編譯指令，using宣告或者std::vector。第三，模板使用不同的語法來指出它儲存的資料型別。第四，vector類使用不同的語法來制定元素數。下面示例：

#include
...using
namespace
std;
vector
vi; // 建立乙個長度為0的int陣列
int n;
cin >> n;
vector
vd(n);//建立乙個長度為n doubles的陣列

由於vector物件在插入或新增值時自動調整長度，因此可以將vi的初始長度設定為零。如果要調整長度，需要使用vector包中的各種方法。

一般的，下面的生命建立乙個名為vt的vector物件，可以儲存n_elem個型別為typename的元素：

vector
vt(n_elem); // 引數n_elem可以使整型常量，也可以是整型變數

2. 模板類array(c++11)

vector類的功能比陣列強大，但付出的代價是效率稍低。如果需要的是長度固定的陣列，使用陣列是更佳的選擇，但代價是不那麼方便和安全。因此，c++11增加了模板類array，它也位於命名空間std中。與陣列一樣，array物件的長度也是固定的，也使用棧（靜態記憶體分配），而不是自由儲存區，因此其效率與陣列相同，但更方便，更安全。要建立array物件，需要包含標頭檔案array。array物件的建立語法與vector稍有不同：

#include
...using
namespace
std;
array
ai; //建立乙個5個int的陣列
array
ad = ;

推而廣之，下面的宣告建立乙個名為arr的array物件，它包含n_elem個型別為typename的元素：

array

arr; //與vector物件不同，n_elem不能是變數

在c++11中，可將列表初始化用於vector和array物件，但在c++98中，不能對vector物件這樣做。

3. 比較陣列、vector物件和array物件

要了解三者的區別，看乙個程式示例。

#include
#include
#include
int main()
; vector
a2(4);
a2[0] = 1.0 / 3.0;
a2[1] = 1.0 / 5.0;
a2[2] = 1.0 / 7.0;
a2[3] = 1.0 / 9.0;
array
a3 = ;
array
a4;
a4 = a3; 
cout
<< "a1[2]:"
<< a1[2] << " at "
<< &a1[2] << endl;
cout
<< "a2[2]:"
<< a2[2] << " at "
<< &a2[2] << endl;
cout
<< "a3[2]:"
<< a3[2] << " at "
<< &a3[2] << endl;
cout
<< "a4[2]:"
<< a4[2] << " at "
<< &a4[2] << endl;
a1[-2] =20.2;
cout
<< "a1[-2]:"
<< a1[-2] << " at "
<< &a1[-2] << endl;
cout
<< "a3[2]:"
<< a3[2] << " at "
<< &a3[2] << endl;
cout
<< "a4[2]:"
<< a4[2] << " at "
<< &a4[2] << endl;
return
0;}

下面是該程式的輸出結果：
a1[2]: 3.6
at 0x28ccce8
a2[2]: 0.142857
at 0xca0328
a3[2]: 1.62
at 0x28ccc8
a4[2]： 1.62
at 0x28cca8
a1[-2]: 20.2
at 0x28ccc8
a3[2]: 20.2
at 0x28ccc8
a4[2]: 1.62
at 0x28ccc8

首先，無論是陣列、vector物件還是array物件，都可使用標準陣列表示法來訪問各個元素。其次，從位址可知，array物件和陣列儲存在相同的記憶體區域（即棧）中，而vector物件儲存在另乙個區域（自由儲存區或堆）中。第三，注意到可以將乙個array物件賦值給另乙個array物件；而對於陣列，必須逐個元素複製資料。

對於這一行**

a1[-2] =20.2;

索引-2的含義是：找到a1指向的地方，向前移動兩個double元素，並將20.2儲存得到目的地。也就是說，將資訊儲存到陣列的外面。與c語言一樣，c++不檢查這種超界錯誤。在這個示例中，這個位置位於array物件a3中。其他編譯器可能將20.2放在a4中，或者其他的可能性。這表明陣列的行為是不安全的。

vector與array物件仍允許這種不安全的**。

但可以使用其他選擇。一種選擇是使用成員函式at().就想可以使用cin物件的成員函式getline()一樣。

a2.at(1) = 2.3
//將2.3賦值給a2[1]

中括號表示法和成員函式at()的差別在於，使用at()時，將在執行期間捕獲非法索引，而程式預設將中斷。這種額外檢查的代價就是執行時間更長。另外，這些類包含成員函式begin()和end()，能夠確定邊界，一面無意間超界。

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