C++STL容器 – std::vector容器修改、元素操作总结 push_back,emplace_back,emplace,insert,erase,pop_back,clear,resize,swap

1 std::vector操作函数

1.1 push_back

push_back的作用主要是将给定值添加到容器末尾。

pusk_back在执行压入操作时需要初始化一个新的元素，然后再将给定值拷贝到新元素中。

std::vector<int> myVector;
PrintVector(myVector);

// 末尾添加元素
for (int i = 0; i < 10; ++i)
{
    // 先构造元素，再拷贝压入
    myVector.push_back(i);
}
PrintVector(myVector);

结果：

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

1.2 emplace_back

emplace_back的作用主要是将给定值添加到容器末尾。

emplace_back函数在压入元素时就地构造元素，无需拷贝操作，与push_back函数相比理论上需要的内存空间越小，但是速度更快。

std::vector<int> myVector;
PrintVector(myVector);

// 末尾添加元素
for (int i = 0; i < 10; ++i)
{
    // 就地构造元素，不进行赋值拷贝操作，理论上效率更高
    myVector.emplace_back(i);
}
PrintVector(myVector);

结果：

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

1.3 insert

insert的作用主要是将元素插入到容器的指定位置。

insert函数可支持以下操作：

• 在指定位置前插入元素
• 在指定位置之前插入给定元素的指定数量副本元素
• 在指定位置之前插入初始化列表
• 在指定位置之前插入另一个std::vector迭代器指定范围的元素

1.3.1 在指定位置之前插入元素

std::vector<int> myVector{10,20,30};
PrintVector(myVector);

// 插入元素
myVector.insert(myVector.begin(), { 10,12 });
PrintVector(myVector);

结果：

10 20 30
10 12 10 20 30

1.3.2 在指定位置之前插入给定元素的指定数量副本元素

std::vector<int> myVector{10,20,30};
PrintVector(myVector);

// 插入元素
myVector.insert(myVector.begin(),3 ,1);
PrintVector(myVector);

结果：

10 20 30
1 1 1 10 20 30

1.3.3 在指定位置之前插入初始化列表

std::vector<int> myVector{10,20,30};
PrintVector(myVector);

// 插入元素
myVector.insert(myVector.begin(), {11,12,13});
PrintVector(myVector);

结果：

10 20 30
11 12 13 10 20 30

1.3.4 在指定位置之前插入另一个std::vector迭代器指定范围的元素

std::vector<int> myVector{10,20,30};
PrintVector(myVector);

std::vector<int> myVector1{ 11,12,30 };
PrintVector(myVector1);

// 插入元素
myVector.insert(myVector.end(), myVector1.begin(),myVector1.end()-1);
PrintVector(myVector);

结果：

10 20 30
11 12 30
10 20 30 11 12

1.4 erase

erase的作用主要是容器中删除元素。

erase函数支持：

• 从指定位置删除元素
• 从指定范围删除元素

1.4.1 从指定位置删除元素

std::vector<int> myVector{10,20,30};
PrintVector(myVector);

// 删除元素
myVector.erase(myVector.begin());
PrintVector(myVector);

结果：

10 20 30
20 30

1.4.2 从指定范围删除元素

std::vector<int> myVector{10,20,30,40,50,60,70,80};
PrintVector(myVector);

// 删除元素
myVector.erase(myVector.begin(),myVector.begin()+4);
PrintVector(myVector);

结果：

10 20 30 40 50 60 70 80
50 60 70 80

1.5 pop_back

pop_back的作用主要是移除容器中最后一个元素。

std::vector<int> myVector{10,20,30,40,50,60,70,80};
PrintVector(myVector);

myVector.pop_back();
PrintVector(myVector);

myVector.pop_back();
PrintVector(myVector);

myVector.pop_back();
PrintVector(myVector);

结果：

10 20 30 40 50 60 70 80
10 20 30 40 50 60 70
10 20 30 40 50 60
10 20 30 40 50

1.6 emplace

emplace的作用主要是直接在指定位置向容器插入元素，元素就地构造。如果所需位置已被现有元素占据，则插入的元素首先在另一个位置构造，然后移动分配到所需位置。

emplace在向容器中压入自定义类或者结构体时更容易体现性能，这里以cppreference上的例子为例：

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>

struct A {
    std::string s;
    A(std::string str) : s(std::move(str))  { std::cout << " constructed\n"; }
    A(const A& o) : s(o.s) { std::cout << " copy constructed\n"; }
    A(A&& o) : s(std::move(o.s)) { std::cout << " move constructed\n"; }
    A& operator=(const A& other) {
        s = other.s;
        std::cout << " copy assigned\n";
        return *this;
    }
    A& operator=(A&& other) {
        s = std::move(other.s);
        std::cout << " move assigned\n";
        return *this;
    }
};

int main()
{
    std::vector<A> container;
    // reserve enough place so vector does not have to resize
    container.reserve(10);
    std::cout << "construct 2 times A:\n";
    A two { "two" };
    A three { "three" };

    std::cout << "emplace:\n";
    container.emplace(container.end(), "one");

    std::cout << "emplace with A&:\n";
    container.emplace(container.end(), two);

    std::cout << "emplace with A&&:\n";
    container.emplace(container.end(), std::move(three));

    std::cout << "content:\n";
    for (const auto& obj : container)
        std::cout << ' ' << obj.s;
    std::cout << '\n';
}

结果：

construct 2 times A:
 constructed
 constructed
emplace:
 constructed
emplace with A&:
 copy constructed
emplace with A&&:
 move constructed
content:
 one two three

1.7 clear

clear函数主要作用是清空std::vector容器中所有元素。

std::vector<int> myVector{10,20,30,40,50,60,70,80};
PrintVector(myVector);

myVector.clear();
PrintVector(myVector);

结果：

10 20 30 40 50 60 70 80

1.8 resize

resize函数的作用主要是通过给定容器的大小调整容器大小。

如果当前容器的大小小于给定容器的大小，则通过附加默认元素扩充容器大小。

如果当前容器的大小大于给定容器的大小，则将现有容器大小调整到指定的容器大小。

1.8.1 如果当前容器大小小于给定容器大小

std::vector<int> myVector{10,20,30,40,50,60,70,80};
PrintVector(myVector);

myVector.resize(10);
PrintVector(myVector);

结果：

10 20 30 40 50 60 70 80
10 20 30 40 50 60 70 80 0 0

1.8.2 如果当前容器大小大于给定容器大小

std::vector<int> myVector{10,20,30,40,50,60,70,80};
PrintVector(myVector);

myVector.resize(5);
PrintVector(myVector);

结果：

10 20 30 40 50 60 70 80
10 20 30 40 50

1.9 swap

swap函数的作用主要是与其它容器交换内容。

std::vector<int> myVector{10,20,30,40,50,60,70,80};
PrintVector(myVector);

std::vector<int> myVector1{ 1,2,3,4,5,6,7,8 };
PrintVector(myVector1);

myVector.swap(myVector1);
PrintVector(myVector);
PrintVector(myVector1);

结果：

10 20 30 40 50 60 70 80
1 2 3 4 5 6 7 8
1 2 3 4 5 6 7 8
10 20 30 40 50 60 70 80