一、vector的介绍和使用

• vector是表示可变大小数组的序列容器。
• 就像数组一样，vector也采用的连续存储空间来存储元素。也就是意味着可以采用下标对vector的元素进行访问，和数组一样高效。但是又不像数组，它的大小是可以动态改变的，而且它的大小会被容器自动处理。
• 本质讲，vector使用动态分配数组来存储它的元素。当新元素插入时候，这个数组需要被重新分配大小为了增加存储空间。其做法是，分配一个新的数组，然后将全部元素移到这个数组。就时间而言，这是一个相对代价高的任务，因为每当一个新的元素加入到容器的时候，vector并不会每次都重新分配大小。
•  vector分配空间策略：vector会分配一些额外的空间以适应可能的增长，因为存储空间比实际需要的存储空间更大。不同的库采用不同的策略权衡空间的使用和重新分配。但是无论如何，重新分配都应该是对数增长的间隔大小，以至于在末尾插入一个元素的时候是在常数时间的复杂度完成的。
•  因此，vector占用了更多的存储空间，为了获得管理存储空间的能力，并且以一种有效的方式动态增长。
• 与其它动态序列容器相比（deque, list and forward_list）， vector在访问元素的时候更加高效，在末尾添加和删除元素相对高效。对于其它不在末尾的删除和插入操作，效率更低。比起list和forward_list统一的迭代器和引用更好。

vector文档

注意事项：

错误初始化

正确初始化：

二、vector模拟实现

namespace name1
{
    template<class T>
    class vector

    {

    public:

        // Vector的迭代器是一个原生指针

        typedef T* iterator;

        typedef const T* const_iterator;

        iterator begin()
        {
            return _start;
        }
        iterator end()
        {
            return _finish;
        }

        const_iterator cbegin() const
        {
            return _start;
        }
        const_iterator cend() const
        {
            return _finish;
        }



        // construct and destroy

        vector()
            :_start(nullptr)
            ,_finish(nullptr)
            ,_endofstorage(nullptr)
        { }

        vector(int n, const T& value = T())
        {
            resize(n, value);
        }

        template<class InputIterator>
        vector(InputIterator first, InputIterator last)
            :_start(nullptr)
            , _finish(nullptr)
            , _endofstorage(nullptr)
        {
            reserve(last - first + 1);
            while (first <= last)
            {
                *_finish = *first;
                first++;
                _finish++;
            }
        }

        vector(const vector<T>& v)
            :_start(nullptr)
            , _finish(nullptr)
            , _endofstorage(nullptr)
        {
            reserve(v.capacity());
            for (int i = 0; i < v.size(); i++)
            {
                _start[i] = v[i];
            }
            _finish = _start + v.size();
        }

        vector<T>& operator= (vector<T> v)
        {
            swap(v);
            return *this;
        }



        ~vector()
        {
            delete[] _start;
            _start = nullptr;
            _finish = nullptr;
            _endofstorage = nullptr;
        }

        // capacity

        size_t size() const
        {
            return _finish - _start;
        }

        size_t capacity() const
        {
            return _endofstorage - _start;
        }

        void reserve(size_t n)
        {
            if (n > capacity())
            {
                size_t sz = size();
                iterator tmp = new T[n];
                for (int i = 0; i < sz; i++)
                {
                    *(tmp + i) = *(_start + i);
                }
                std::swap(_start, tmp);
                _finish = _start + sz;
                _endofstorage = _start + n;
                delete[] tmp;
            }
        }

        void resize(size_t n, const T& value = T())
        {
            if (n < size())
            {
                _finish = _start + n;
            }
            else
            {
                reserve(n);
                while (_finish != _endofstorage)
                {
                    *_finish = value;
                    _finish++;
                }
            }
        }



        /////////////////access///////////////////////////////

        T& operator[](size_t pos)
        {
            assert(pos < size());
            return *(_start + pos);
        }

        const T& operator[](size_t pos)const
        {
            assert(pos < size());
            return *(_start + pos);
        }



        /////////////////modify/////////////////////////////

        void push_back(const T& x)
        {
            if (size() == capacity()) reserve(capacity() == 0 ? 4 : 2 * capacity());
            *_finish = x;
            _finish++;
        }

        void pop_back()
        {
            assert(size());
            _finish--;
        }

        void swap(vector<T>& v)
        {
            std::swap(_start, v._start);
            std::swap(_finish, v._finish);
            std::swap(_endofstorage, v._endofstorage);
        }

        iterator insert(iterator pos, const T& x)
        {
            assert(pos >= _start && pos <= _finish);
            if (_finish == _endofstorage)
            {
                size_t len = pos - _start;
                reserve(capacity() == 0 ? 4 : 2 * capacity());
                pos = _start + len;
            }
            iterator end = _finish - 1;
            while (end >= pos )
            {
                *(end + 1) = *end;
                end--;
            }
            _finish++;
            *pos = x;
            return pos;
        }

        iterator erase(iterator pos)
        {
            assert(pos >= _start && pos < _finish);
            iterator it = pos;
            while (it < _finish - 1)
            {
                *it = *(it + 1);
                it++;
            }
            _finish--;
            return pos;
        }


    private:

        iterator _start; // 指向数据块的开始
        iterator _finish; // 指向有效数据的尾
        iterator _endofstorage; // 指向存储容量的尾

    };

}

注意：

拷贝构造不能使用memcpy

vector是深拷贝，但是vector空间上存的对象是string的数组使用memcpy导致string对象的浅拷贝

解决方案：T是string这样深拷贝的类，调用的是string复制重载，实现的string对象的深拷贝

三、迭代器失效问题

使用insert后对迭代器的使用

使用erase后对迭代器的使用

vector erase和insert迭代器对象后，不能再访问这个迭代器，我们认为他失效，访问结果是未定义的