STL源码剖析－序列式容器之vector

１．vector概述

vector是动态空间，随着元素的加入，它内部机制会自行扩充空间以容纳新元素．

vector的实现技术，关键在于其对大小的控制及重新配置时的数据移动效率．

２．vector的迭代器

vector的迭代器是普通指针，支持随机存取，提供的是Random Access Iterator.

    template<class T, class Alloc = alloc>  
    class vector{  
    public:  
        typedef T   value_type;  
        typedef value_type* iterator;//vector的迭代器是普通指针  
...  
    };  

３．vector的数据结构

vector采用的数据结构是线性连续空间．以两个迭代器start和finish分别指向配置得来的连续空间中目前已经被使用的范围，并以迭代器end_of_storage指向整块连续空间(含备用空间)的尾端．

template<class T,class Alloc = alloc>  
class vector{  
...  
protected :  
    iterator start ; //表示目前使用空间的头  
    iterator finish ; // 表示目前使用空间的尾  
    iterator end_of_storage ; //表示目前可用空间的尾  
};

一个vector的容量永远大于或等于其大小，当容量等于大小时，再增加新元素，便要进行重新配置，移动数据和释放原空间３个过程．

４．push_back()函数

    void push_back() {  
if (finish != end_of_storage) {//还有备用空间 
            construct(finish);  
            ++finish;    //调整迭代器finish 
        }  
else//没有备用空间 
            insert_aux(end(), x);  
    }  
template<class T, class Alloc>  
void vector<T, Alloc>::insert_aux(iterator position, const T&x){  
if (finish != end_of_storage){//还有备用空间 
            construct(finish, *(finish - 1)); //在备用空间起始处构造一个元素，以vector最后一个元素值为其初值 
            ++finish; //调整finish迭代器 
            T x_copy = x;  
            copy_backward(position, finish - 2, finish - 1);  
            *position = x_copy;  
        }  
else{//没有备用空间 
const size_type old_size = size();  
const size_type new_size = old_size != 0 ? 2 * old_size : 1;  
            iterator new_start = data_allocator::allocate(new_size);  
            iterator new_finish = new_start;  
try{  
                new_finish = uninitialized_copy(start, position, new_start);//将原vector的内容拷贝到新vector 
                construct(new_finish, x);  
                ++new_finish;  
                new_finish = uninitialzed_copy(position, finish, new_finish);//将安插点的原内容也拷贝过来 
            }  
catch (excetion e){  
                destroy(new_start, new_finish);//如果发生异常，析构移动的元素，释放新空间 
                data_allocator::deallocate(new_start, new_size);  
            }//析构并释放原空间 
            destroy(begin(), end());  
            deallocator();  
            start = new_start; //调整迭代器 
            finish = new_finish;  
            end_of_storage = new_start + new_size;//调整迭代器 
        }  
    }  

用push_back()函数将新元素插入于vector尾端时，首先检查是否有备用空间，有的话直接在备用空间构造元素并调整迭代器finish，如果没有的话就扩充空间(重新配置，移动数据和释放原空间３个过程)，指向原vector的所有迭代器都失效．见图4-2．

５．pop_back()函数

    void pop_back(){  
    --finish; 
    destory(finish);  
    }  

用pop_back()函数将尾元素删除时，首先将迭代器finish前移一格，再用destroy()函数销毁尾元素．

６．erase()函数

    iterator erase(iterator first,iterator last){//清除区间[first,last)的元素 
       iterator  i=copy(last,finish,first);  
       destroy(i,finish);  
    finish=finish-(last-first);  
return first;  
    }  
    iterator erase(iterator position){ //清除某个位置上的元素 
if(position +1!=end()) 
               copy(position+1,finish,position);   
--finish; 
    destroy(finish);  
return position;  
    }  

７．insert()函数