详解C++ STL vector容器访问元素的几种方式

学会如何创建并初始化 vector 容器之后，本节继续来学习如何获取（甚至修改）容器中存储的元素。

访问vector容器中单个元素

首先，vector 容器可以向普通数组那样访问存储的元素，甚至对指定下标处的元素进行修改，比如：

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int main()
{
    vector<int> values{1,2,3,4,5};
    //获取容器中首个元素
    cout << values[0] << endl;
    //修改容器中下标为 0 的元素的值
    values[0] = values[1] + values[2] + values[3] + values[4];
    cout << values[0] << endl;
    return 0;
}

运行结果为：
1
14

显然，vector 的索引从 0 开始，这和普通数组一样。通过使用索引，总是可以访问到 vector 容器中现有的元素。

值得一提的是，容器名[n]这种获取元素的方式，需要确保下标 n 的值不会超过容器的容量（可以通过 capacity() 成员函数获取），否则会发生越界访问的错误。幸运的是，和 array 容器一样，vector 容器也提供了 at() 成员函数，当传给 at() 的索引会造成越界时，会抛出std::out_of_range异常。

举个例子：

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int main()
{
    vector<int> values{1,2,3,4,5};
    //获取容器中首个元素
    cout << values.at(0) << endl;
    //修改容器中下标为 0 的元素的值
    values.at(0) = values.at(1) + values.at(2) + values.at(3) + values.at(4);
    cout << values.at(0) << endl;
    //下面这条语句会发生 out_of_range 异常
    //cout << values.at(5) << endl;
    return 0;
}

运行结果为：
1
14

读者可能有这样一个疑问，即为什么 vector 容器在重载 [] 运算符时，没有实现边界检查的功能呢？答案很简单，因为性能。如果每次访问元素，都去检查索引值，无疑会产生很多开销。当不存在越界访问的可能时，就能避免这种开销。

除此之外，vector 容器还提供了 2 个成员函数，即 front() 和 back()，它们分别返回 vector 容器中第一个和最后一个元素的引用，通过利用这 2 个函数返回的引用，可以访问（甚至修改）容器中的首尾元素。

举个例子：

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int main()
{
    vector<int> values{1,2,3,4,5};
    cout << "values 首元素为：" << values.front() << endl;
    cout << "values 尾元素为：" << values.back() << endl;
    //修改首元素
    values.front() = 10;
    cout <<"values 新的首元素为：" << values.front() << endl;
    //修改尾元素
    values.back() = 20;
    cout << "values 新的尾元素为：" << values.back() << endl;
    return 0;
}

输出结果为：
values 首元素为：1
values 尾元素为：5
values 新的首元素为：10
values 新的尾元素为：20

另外，vector 容器还提供了 data() 成员函数，该函数的功能是返回指向容器中首个元素的指针。通过该指针也可以访问甚至修改容器中的元素。比如：

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int main()
{
    vector<int> values{1,2,3,4,5};
    //输出容器中第 3 个元素的值
    cout << *(values.data() + 2) << endl;
    //修改容器中第 2 个元素的值
    *(values.data() + 1) = 10;
    cout << *(values.data() + 1) << endl;
    return 0;
}

运行结果为：
3
10

访问vector容器中多个元素

如果想访问 vector 容器中多个元素，可以借助 size() 成员函数，该函数可以返回 vector 容器中实际存储的元素个数。例如：

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int main()
{
    vector<int> values{1,2,3,4,5};
    //从下标 0 一直遍历到 size()-1 处
    for (int i = 0; i < values.size(); i++) {
        cout << values[i] << " ";
    }
    return 0;
}

运行结果为：
1 2 3 4 5

注意，这里不要使用 capacity() 成员函数，因为它返回的是 vector 容器的容量，而不是实际存储元素的个数，这两者是有差别的。
关于 vector 容器 capacity() 和 size() 的差别，可以阅读 《STL vector容量（capacity）和大小（size）的区别》一文。

或者也可以使用基于范围的循环，此方式将会逐个遍历容器中的元素。比如：

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int main()
{
    vector<int> values{1,2,3,4,5};
    for (auto&& value : values)
        cout << value << " ";
    return 0;
}

运行结果为：
1 2 3 4 5

另外还可以使用 vector 迭代器遍历 vector 容器，这里以 begin()/end() 为例：

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int main()
{
    vector<int> values{1,2,3,4,5};
    for (auto first = values.begin(); first < values.end(); ++first) {
        cout << *first << " ";
    }
    return 0;
}

运行结果为：
1 2 3 4 5

当然，这里也可以使用 rbegin()/rend()、cbegin()/cend()、crbegin()/crend() 以及全局函数 begin()/end() ，它们都可以实现对容器中元素的访问。

到此这篇关于详解C++ STL vector容器访问元素的几种方式的文章就介绍到这了,更多相关C++ STL vector容器访问元素内容请搜索我们以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持我们！