C++如何使用vector动态数组？（完整指南）

vector 是 C ++ 标准库中自动管理内存、支持随机访问的动态数组容器；需包含头文件，常用操作包括声明初始化、push_back/pop_back 增删、[]/at 访问、size/capacity 容量控制及 STL 算法遍历。

vector 是 C++ 标准库 中最常用、最实用的动态数组容器，它自动管理内存，支持随机访问，能随元素增减自动扩容缩容。

基础用法：声明、初始化与常见操作

要使用 vector，必须包含头文件 #include ，并通常配合 std:: 命名空间（或加 using std::vector;）。

• 声明空 vector： std::vector v; —— 创建一个空的 int 类型动态数组
• 指定初始大小： std::vector arr(5); —— 创建含 5 个默认初始化为 0.0 的 double 元素
• 带初值初始化： std::vector chars = {‘a’, ‘b’, ‘c’}; 或 std::vector v{1, 2, 3, 4};
• 拷贝构造： std::vector v2 = v1; 或 std::vector v2(v1);

增删改查：核心成员函数详解

vector 提供了一组简洁高效的接口来操作数据，掌握以下函数就够日常开发 90% 场景：

• v.push_back(x)：在末尾添加元素 x（自动扩容，均摊时间复杂度 O(1)）
• v.pop_back()：删除末尾元素（不返回值，O(1)）
• v.insert(it, x)：在迭代器 it 指向位置前插入 x（如 v.insert(v.begin() + 2, 99)）
• v.erase(it) 或 v.erase(first, last)：删除单个或区间元素（注意：迭代器会失效）
• v[i] 或 v.at(i)：访问第 i 个元素；at() 带越界检查，抛出 std::out_of_range 异常，更安全
• v.front() / v.back()：快速获取首 / 尾元素（要求 vector 非空）

容量与内存管理：size、capacity、reserve、shrink_to_fit

理解 size 和 capacity 的 区别 是避免性能陷阱的关键：

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• v.size()：当前已存元素个数（逻辑长度）
• v.capacity()：当前已分配内存能容纳的最大元素数（物理容量），≥ size
• v.reserve(n)：预先分配至少能存 n 个元素的空间，避免频繁 realloc（适合提前知道大致规模）
• v.shrink_to_fit()：请求系统释放多余容量（C++11 起支持，但不保证一定执行）
• 小提示：反复 push_back 小量数据时，capacity 通常按 1.5× 或 2× 增长；若循环前调 v.reserve(1000)，可显著提升性能

遍历、算法与实际技巧

vector 支持所有标准容器的遍历方式，也完美兼容 STL 算法：

• 传统下标循环： for (size_t i = 0; i
• 范围 for 循环（推荐）： for (const auto& x : v) {…}（只读）、for (auto& x : v) {x *= 2;}（可修改）
• 迭代器遍历： for (auto it = v.begin(); it != v.end(); ++it) 或更现代的 for (auto it = v.cbegin(); it != v.cend(); ++it)
• 配合 STL 算法： std::sort(v.begin(), v.end());、std::find(v.begin(), v.end(), 42);、std::accumulate(v.begin(), v.end(), 0);
• 小技巧：清空全部元素用 v.clear()（size 变 0，capacity 不变）；彻底释放内存可组合使用 v.clear(); v.shrink_to_fit();

基本上就这些。vector 设计精巧、接口统一、性能可靠，是 C++ 中替代原始动态数组（new[]/delete[]）的首选。熟练掌握 size/capacity 区别和常见成员函数，就能写出清晰又高效的安全代码。