PoEdu - C++阶段班 【Po学校】- STL专题 (二) vector源码分析 笔记整理
STL (二) vector源码分析
- 在Vs中写一行代码：vector<int> v;来追踪分析源码
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- F11进去，第一个追踪到的是构造类，因代码是调用一个默认的，不带参数的构造函数
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- template<class _Ty,
- class _Ax = allocator<_Ty> >
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class vector;
- 上面有申明：函数模板带有两个参数，_Ax是有默认值的，其值是一个模板类，所以可以只传一个参数
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- allocator本身是一个类模板，是内存分配子。vector默认提供一个内存分配子实例化。
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- 接着，vector会调用它的基类构造： _Mybase(),我们来看_Mybase是个什么东西，Go去查看
- 看到一个typedef,_Mybase实际上是一个模板类，它上面又是一个基类_Vector_val<_Ty, _Ax>；
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再继续跟进之前 ，查看_Vector_val<_Ty, _Ax>这个它传递了什么
- 跟进看到实现代码是：_Vector_val（_Alloc _Al = _Alloc()）:_CONTAINER_BASE_AUE_ALL<_Alloc>(_Al), _Alval(_Al){// construct allocator from _Al} 从_al构建分配器 #有思考
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- 再继续 F11 果然调用内存分配子的构造函数allocator()，因为这句_Alloc _Al = _Alloc()要调用构造:_Alloc()
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- 如果我的vector<int>传递int，那么首先调用内存分配子allocator<int>
- 紧接着F11 再F11,调用了拷贝构造函数allocator(const allocator<_Ty>&)_THROWO(){}，还是_Alloc _Al = _Alloc()这里: _Ai = #有思考
- 再F11，跳转到_CONTAINER_BASE_AUE_ALL<_Alloc>基类...
- 这是一个#define _CONTAINER_BASE_AUX_ALLOC class _Container_base_aux_alloc_empty
- 再F11,再次跳转到它实际类型class _Container_base_aux_alloc_empty : public _Container_base{...}
- F11,跳转到拷贝构造explicit _Container_base_aux_alloc_empty(_Alloc) { }
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- explicit _Container_base_aux_alloc_empty(_Alloc) { }#小括号_Alloc类型后面，这里本该传参数_Al的，匿名了也就不需要写了,貌似不调用了,应该是返回派生类后调用，但它还有个基类。
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- F11跳转到class _CRTIMP2_PURE _Container_base_secure{...};
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- 调用这个构造 ： __CLR_OR_THIS_CALL _Container_base_secure(): _Myfirstiter(0)
- _Myfirstiter是一个指针，初始化为0
- 这个类已经没有基类了，成员_Myfirstiter是一个迭代器的指针，不会调用迭代器构造，那么，从这里基类的构造完成，到了进行折转，返回调用处的时候了。
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- 构造_Container_base_secure这个就要构造它的成员_Myfirstiter
- 返回构造，大括号里面是空的，构造完毕返回
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- 这里：_Vector_val(_Alloc _Al = _Alloc()): _CONTAINER_BASE_AUX_ALLOC<_Alloc>(_Al), _Alval(_Al){ // construct allocator from _Al} 回到_CONTAINER_BASE_AUX_ALLOC<_Alloc>(_Al), 这里有传递参数,所以它并不是空的.到了这里基类的构造就完成了.
- 接下来是构造_Vector_val(_Alloc _Al = _Alloc()): 基类 , _Alval(_Al){}
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- 把_Al初始化给_Alval
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_Alty _Alval; 这里调用内存分配子的拷贝构造函数
- _Alty又是个什么类型呢？typedef typename _Alloc::template rebind<_Ty>::other _Alty;
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- _Alloc::template rebind<_Ty>::other又是一个什么类型呢？
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- _Alloc::template可以联想到是一个成员模板
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- 通过_Alloc找到class allocator在这个类中找到了成员模板：
- template<class _Other>
- struct rebind
- { // convert an allocator<_Ty> to an allocator <_Other>
- typedef allocator<_Other> other;
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};
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- 它就是一个内存分配子：allocator<_Other>
- 为什么这么做呢？因为_Al传递来的类型，可能与 _Alty的类型是不一样的
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- F11 F11......
- _Vector_val(_Alloc _Al = _Alloc()): 基类 , _Alval(_Al){}也构造完成
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- 基类都已经构造好，就返回vector的构造，因为vector成员只有三个指针，不需要调用类的构造函数。就直接调用函数体里面的函数。_Buy这个函数会初始化三个指针。
- 构造一个类，首先构造基类，再构造基类对象成员，最后是自身类构造函数本身
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vector内部有三个指针
- vector特性：数据有序排列，可随机访问，容量可增长
- vector内部能够容纳的元素个数capability(), 和内部所存放的元素个数size()，这两个数可能是不相等的。
- 三个指针的关系图
- 扩展：
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容器
容器1 序列容器向量vector、表kuse和双向队列deque2 序列转化容器堆栈stack、队列queue和优先级队列priority_queue3 关联容器映射map、multimap和集合set、multiset4 预定义数组、字符串string、数值类valarray和位集合bitset
vector
vector该标准容器时定义在namespace std中的模板，该模板的原型声明在头文件<vector>中。它的数据结构像一个数组，所以与其他的容器相比，vector更能非常方便和高效的访问单个元素。因此在vector中提供了随机访问迭代器。1创建一个vector表一 各种声明和初始向量容器的方法语句作用vector<elementType> intvec;创建一个没有任何元素的空向量intvec（使用默认构造函数）vector<elementType> intvec(otherIntvec)创建一个向量intvec，并使用向量otherIntvec中的元素初始化该向量。向量intvec与向量otherIntvec的类型相同vector<elementType> intvec(size);创建一个大小为size的向量intvec，并使用默认构造函数初始化该向量vector<elementType> intvec(n,elem);创建一个大小为n的向量intvec，该向量中所有的n个元素都初始化为elemvector<elementType> intvec(begin,end);创建一个向量intvec，并初始化该向量（begin,end）中的元素。即，从begin到end-1之间的所有元素例子：
1创建一个int类型的空的vector对象：
vector<int> intvec0;
2创建一个包含5个int类型数据的vector：
vector<int> intvec1(5);
3创建一个包含5个int类型数据的vector，并且都初始化为2：
vector<int> intvec2(5, int(2));
4用其他管理器的副本创建
vector<int> intvec3(3,1,v2.get_alloctor)
5创建一个int的vector拷贝：
vector<int> intvec4(v2);6通过复制v4[_First,_Last]创建v5vector<int> intvec5(v4.begin+1,v4.begin+3)2使用迭代器在向量容器中声明迭代器vector类包含了一个typedef iterator，这是一个public成员。通过iterator，可以声明向量容器中的迭代器。例如，语句：vector<int>::iterator intiter;将intiter声明为int类型的向量容器迭代器。因为iterator是一个定义在vector类中的typedef，所以必须使用容器名（vector）、容器元素类型和作用域符来使用iterator。表达式：++intiter将迭代器intiter加１，使其指向容器中的下一个元素。表达式：*intiter返回当前迭代器位置上的元素。注意，迭代器上的这些操作和指针上的相应操作是相同的。运算符*作为单目运算符使用时，称为递引用运算符。下面讨论如何使用迭代器来操作向量容器中的数据。假设有下面语句：
vector<int> intvec;
vector<int>::iterator intiter;
第一行中的语句将intvec声明为元素为int类型的向量容器。第二行中的语句将intiter声明为元素为int类型的向量容器的迭代器。容器与函数begin和end所有容器都包含成员函数begin和end。函数begin返回容器中第一个元素的位置；函数end返回容器中最后一个元素的位置。这两个函数都没有参数。在执行下面语句：
intiter = intvec.begin();
迭代器intiter指向容器intvec中第一个元素。
下面的for循环将intvec中所有元素输出互标准输出设备上：
for (intiter = intvec.begin(); intiter != intvec.end();intiter++)
cout<<*intvec<<" ";3向量的访问表二 访问向量容器中元素的操作表达式作用intvec.at(index)返回由index指定的位置上的元素intvec[index]返回由index指定的位置上的元素intvec.front()返回第一个元素 （不检查容器是否为空）intvec.back()返回最后一个元素（不检查容器是否为空）表二说明：可以按照数组的方式来处理向量中的元素（注意，在C++中，数组下标从0始，向量容器中第一个元素的位置也是0）。4 vector 的大小表三 计算向量容器大小的操作表达式作用intvec.capacity()返回不重新分配空间可以插入到容器intvec中的元素的最大个数intvec.empty()容器intvec为空，返回true；否则，返回falseIntvec.size()返回容器intvec中当前的个数intvec.max_size()返回可以插入到容器intvec中的元素的最大个数intvec.resize(num)将元素个数改为num。如果size()增加，默认的构造函数负责创建这些新元素intvec.resize(num, elem)将元素个数改为num。如果size()增加，默认的构造函数将这些新元素初始化为elemintvec.reserve(num)保存向量存储的最小的长度表三中包含：返回容器中当前元素个数的成员函数，返回可以插入到容器中的元素的最大个数的成员函数等。5 vector 中的操作让我们开始讨论如何操作向量容器中的数据。首先，必须要知道下面几种基本操作：元素插入元素删除遍历向量容器中的元素假设intvec是一个向量类型容器。表四给出了在intvec中插入元素和删除元素的操作，这些操作是vector类的成员函数。表四还说明了如何使用这些操作。表四 向量容器上的各种操作语句作用intvec.clear()从容器中删除所有元素intvec.erase(position)删除由position指定的位置上的元素intvec.erase(beg,end)删除从beg到end-1之间的所有元素intvec.insert(position, elem)将elem的一个拷贝插入到由position指定的位置上，并返回新元素的位置intvec.inser(position, n, elem)将elem的n个拷贝插入到由 position指定的位置上intvec.insert(position, beg, end)将从beg到end-1之间的所有元素的拷贝插入到intvec中由position指定的位置上intvec.push_back(elem)将elem的一个拷贝插入到vector的末尾intvec.pop_back()删除最后元素
