Какие виды векторов позволяют создать конструкторы

Обновл. 24 Янв 2022 |

На предыдущем уроке мы рассматривали std::array, который является более безопасной и удобной формой обычных фиксированных массивов в языке C++. Аналогично, в Стандартной библиотеке C++ есть и улучшенная версия динамических массивов (более безопасная и удобная) — std::vector.

В отличие от std::array, который недалеко отходит от базового функционала обычных фиксированных массивов, std::vector идет в комплекте с дополнительными возможностями, которые делают его одним из самых полезных и универсальных инструментов в языке C++.

Видео:Конструктор класса пример. Зачем нужен. Конструктор с параметрами. Конструктор по умолчанию. Урок#78Скачать

Векторы

Представленный в C++03, std::vector (или просто «вектор») — это тот же динамический массив, но который может сам управлять выделенной себе памятью. Это означает, что вы можете создавать массивы, длина которых задается во время выполнения, без использования операторов new и delete (явного указания выделения и освобождения памяти). std::vector находится в заголовочном файле vector. Объявление std::vector следующее:

Обратите внимание, что в неинициализированном, что в инициализированном случаях вам не нужно явно указывать длину массивов. Это связано с тем, что std::vector динамически выделяет память для своего содержимого по запросу.

Подобно std::array, доступ к элементам массива может выполняться как через оператор [] (который не выполняет проверку диапазона), так и через функцию at() (которая выполняет проверку диапазона):

В любом случае, если вы будете запрашивать элемент, который находится вне диапазона array , длина вектора автоматически изменяться не будет. Начиная с C++11, вы также можете присваивать значения для std::vector, используя список инициализаторов:

В таком случае вектор будет самостоятельно изменять свою длину, чтобы соответствовать количеству предоставленных элементов.

Видео:Java и структуры данных - Vector: доступные конструкторы класса, ёмкость вектораСкачать

Нет утечкам памяти!

Когда переменная-вектор выходит из области видимости, то она автоматически освобождает память, которую контролировала (занимала). Это не только удобно (так как вам не нужно это делать вручную), но также помогает предотвратить утечки памяти. Рассмотрим следующий фрагмент:

Если переменной value присвоить значение true , то array никогда не будет удален, память никогда не будет освобождена и произойдет утечка памяти.

Однако, если бы array был вектором, то подобное никогда бы и не произошло, так как память освобождалась бы автоматически при выходе array из области видимости (независимо от того, выйдет ли функция раньше из области видимости или нет). Именно из-за этого использование std::vector является более безопасным, чем динамическое выделение памяти через оператор new.

Видео:Конструктор копирования. Что это. Пример. Когда вызывается Копирование объектов по умолчанию C++ #82Скачать

Длина векторов

В отличие от стандартных динамических массивов, которые не знают свою длину, std::vector свою длину запоминает. Чтобы её узнать, нужно использовать функцию size():

The length is: 7

Изменить длину стандартного динамически выделенного массива довольно проблематично и сложно. Изменить длину std::vector так же просто, как вызвать функцию resize():

The length is: 7
0 1 2 0 0 0 0

Здесь есть две вещи, на которые следует обратить внимание. Во-первых, когда мы изменили длину array , существующие значения элементов сохранились! Во-вторых, новые элементы были инициализированы значением по умолчанию в соответствие с определенным типом данных (значением 0 для типа int).

Длину вектора также можно изменить и в обратную сторону (обрезать):

The length is: 4
0 1 4 7

Изменение длины вектора является затратной операцией, поэтому вы должны стремиться минимизировать количество подобных выполняемых операций.

Видео:Вектор. Сложение и вычитание. 9 класс | МатематикаСкачать

Заключение

Это вводная статья, предназначенная для ознакомления с основами std::vector. На следующих уроках мы детально рассмотрим std::vector, в том числе и разницу между длиной и ёмкостью вектора, и то, как в std::vector выполняется выделение памяти.

Поскольку переменные типа std::vector могут сами управлять выделенной себе памятью (что помогает предотвратить утечку памяти), отслеживают свою длину и легко её изменяют, то рекомендуется использовать std::vector вместо стандартных динамических массивов.

Поделиться в социальных сетях:

Урок №94. Введение в std::array

Видео:Массив объектов класса. Динамический. Статический. Создание Особенности. ООП C++ Для начинающих #96Скачать

Комментариев: 18

Я не очень поняла один момент, может, кто-то сможет подсказать, буду признательна)
В начале урока написано: «Начиная с C++11, вы также можете присваивать значения для std::vector, используя список инициализаторов … В таком случае вектор будет самостоятельно изменять свою длину, чтобы соответствовать количеству предоставленных элементов.»
А в конце показывают функцию resize( ), которая делает то же самое, но при этом является затратной.
Так вооот, насколько затратным будет изменить длину вектора через список инициализаторов и зачем тогда нужна отдельная функция? Только для работы с крупными объемами данных, чтобы не переписывать их все вручную? Или есть ещё что-то?

Мне кажется что изменять длину std::vector что через метод resize(), что через список инициализаторов будет одинаково затратным (возможно в будущих уроках это будет более подробно описано).

Отличие же resize() от списка инициализаторов в том что при вызове метода resize() он изменяет длину std::vector и при этом те элементы которые входят в диапазон размера будет сохранены без изменений.
Изменения размера с помощью списка инициализаторов изменит не только длину std::vector но и запишит вместо старых элементов новые (те которые были записаны в списке инициализаторов).

Юрий, вы восхитительны! У вас не только классные уроки, но и абсолютно замечательная система кросс-навигации между ними — на сайт изначально попала в поисках информации про классы. Пойду читать ваши уроки с самого начала, у меня хоть какая-то минимальная база знаний и есть, но всё равно так много новых и полезных штук открываю 🙂

Видео:ООП С++ с нуля: урок 3 - конструкторы и деструкторы классов конструктор по умолчанию, их перегрузкаСкачать

Векторы в C++: для начинающих

Всем привет! До этого дня мы использовали чистые массивы. Чистые — это значит простые массивы, не имеющие у себя в багаже различных функций. В этом уроке мы пройдем нечистые массивы — векторы.

Быстрый переход по статье:

Видео:Что такое конструктор класса c# | для чего он нужен | конструктор по умолчанию си шарп | Урок # 59Скачать

Что такое вектор (vector)

Вектор — это структура данных, которая уже является моделью динамического массива.

Давайте вспомним о том, что для создания динамического массива (вручную) нам нужно пользоваться конструктором new и вдобавок указателями. Но в случае с векторами всего этого делать не нужно.
Вообще, по стандарту пользоваться динамическим массивом через конструктор new — не есть правильно. Так как в компьютере могут происходить различные утечки памяти.

Видео:vector | Библиотека стандартных шаблонов (stl) | Уроки | C++ | #1Скачать

Как создать вектор (vector) в C++

Сначала для создания вектора нам понадобится подключить библиотеку — , в ней хранится шаблон вектора.

Кстати, сейчас и в будущем мы будем использовать именно шаблон вектора. Например, очередь или стек, не созданные с помощью массива или вектора, тоже являются шаблонными.

Далее, чтобы объявить вектор, нужно пользоваться конструкцией ниже:

• Вначале пишем слово vector .
• Далее в угольных скобках указываем тип, которым будем заполнять ячейки.
• И в самом конце указываем имя вектора.

В примере выше мы создали вектор строк.

Кстати, заполнить вектор можно еще при инициализации (другие способы мы пройдем позже — в методах вектора). Делается это также просто, как и в массивах. Вот так:

После имени вектора ставим знак равенства и скобки, в которых через пробел указываем значение элементов.

Такой способ инициализации можно использовать только в C++!

Так, чтобы заполнить вектор строками, нам нужно использовать кавычки — «строка» .

Второй способ обратиться к ячейке

Мы знаем, что в векторе для обращения к ячейке используются индексы. Обычно мы их используем совместно с квадратными скобками [] .

Но в C++ есть еще один способ это сделать благодаря функции — at(). В скобках мы должны указать индекс той ячейки, к которой нужно обратиться.

Вот как она работает на практике:

Давайте запустим эту программу:

Как указать количество ячеек для вектора

Указывать размер вектора можно по-разному. Можно это сделать еще при его инициализации, а можно хоть в самом конце программы. Вот, например, способ указать длину вектора на старте:

Так в круглых скобках () после имени вектора указываем первоначальную длину. А вот второй способ:

Первая строчка нам уже знакома. А вот во второй присутствует незнакомое слово — reserve , это функция, с помощью которой мы говорим компилятору, какое количество ячеек нам нужно использовать.

Вы можете задать логичный вопрос:»А в чем разница?». Давайте создадим два вектора и по-разному укажем их количество ячеек.

Как видим, в первом случае мы вывели три нуля, а во втором: 17, 0, 0.

Все потому, что при использовании первого способа все ячейки автоматически заполнились нулями.

При объявлении чего-либо (массива, вектора, переменной и т.д) мы выделяем определенное количество ячеек памяти, в которых уже хранится ненужный для ПК мусор. В нашем случае этим мусором являются числа.

Поэтому, когда мы вывели второй вектор, в нем уже находились какие-то рандомные числа — 17, 0, 0. Обычно они намного больше. Можете кстати попробовать создать переменную и вывести ее значение.

Нужно помнить! При использовании второго способа есть некоторый плюс — по времени. Так как для первого способа компилятор тратит время, чтобы заполнить все ячейки нулями.

Видео:Векторы (часть 1). Основы программирования на RСкачать

Как сравнить два вектора

Если в середине программы нам понадобиться сравнить два массива, мы, конечно, используем цикл for и поочередно проверим все элементы.

Вектор снова на шаг впереди! Чтобы нам сравнить два вектора, потребуется применить всего лишь оператор ветвления if.

Видео:Все на выброс или с чего начинать ремонт объектаСкачать

Собственный vector на c++

Видео:C# - Перегрузка и Конструкторы. Уроки для маленьких и тупых #15.Скачать

Что нужно знать для реализации?

Move семантика (Дополнительный этап)

rValue и lValue ссылки (Дополнительный этап)

Итераторы (Дополнительный этап)

Видео:С++ 5. Конструкторы и деструкторы.Скачать

Введение

Я буду использовать c++20. Также эта статья разбита на этапы:

Первый — третий этапы предназначены для новичков

Дополнительный этап — для более опытных читателей

Видео:Векторы. Компоненты вектора. Виды векторов. Геометрия 8-9 классСкачать

Первый этап

Для начала нужно создать шаблонный класс. Для этого используется template

Далее определяем какие поля будет содержать класс:

Указатель на область памяти, где будет находиться массив.

Размер вектора (size)

Максимальный размер вектора (capacity)

С первым и вторым пунктом всё понятно. А для чего нужен третий? Отвечая на этот вопрос, нужно вспомнить, что вектор — это динамический массив. Поэтому, чтобы каждый раз, при добавлении элемента, не выделять новую память, нужно выделить её с запасом.

Также надо добавить конструктор класса.

Видео:Геометрия - 9 класс (Урок№1 - Понятие вектора. Равенство векторов)Скачать

Второй этап

Теперь нужно добавить эти методы:

Метод, который проверяет пустой ли список

Метод получения размера вектора

Метод получения максимального размера вектора

Метод выделения новой памяти

Метод добавления элемента

Метод удаления элемента

1) Метод, который проверяет пустой ли список

2) Метод получения размера вектора

3) Метод получения максимального размера вектора

4) Метод выделения новой памяти

Мы будем создавать новый массив arr_ с размером capacity * 2, чтобы выделять память с запасом. Но перед этим надо записать предыдущий массив arr_ в другой указатель tmp . Затем заполняем свободные ячейки массива arr_ ячейками tmp. Не забываем удалить указатель tmp , чтобы не было утечки памяти.

5) Метод добавления элемента

Для начало нужно проверить — есть ли свободные ячейки. Если их нет вызываем addMemory() . Далее записываем элемент в индекс size_ и увеличиваем size_ на 1.

6) Метод удаления элемента

Здесь нужно уточнить, что у этого метода будет один аргумент — индекс элемента, который нужно удалить.

Чтобы удалить элемент в начале или в середине, нужно переместить все элементы, которые правее данного, на 1 ячейку. А затем уменьшить size_ на 1. Если же этот элемент находиться в конце массива, мы просто уменьшаем size_ на 1.

Видео:Типы векторов. Векторы (часть 3). Основы программирования на RСкачать

Третий этап

В этом этапе мы добавим:

Оператор обращения по индексу

Оператор записи в поток

1) Оператор обращения по индексу

Таких операторов должно быть два:

Оператор, который возвращает обычную ссылку на элемент

Оператор, который возвращает константную ссылку на элемент

2) Деструктор

Деструктор нужен для того, чтобы, после выхода из области видимости, вектор сам удалял указатель.

3) Оператор записи в поток

Он нужен для того, чтобы мы смогли выводить весь вектор в консоль , файлы и т.д.

Видео:Топ 12 крутых роботовСкачать

Дополнительный этап

Здесь мы добавим:

Конструкторы с move семантикой

1) Итераторы

Они нужны для алгоритмов из библиотеки algorithm , а также для цикла for each

2) Конструкторы с move семантикой

Это нужно, чтобы вектор корректно копировался и перемещался.

Когда делаем копирование вектора, нужно не забыть передать все элементы вектора other в текущий вектор с помощью цикла for .

Когда же мы вызываем конструктор с lvalue-ссылкой, то удаляем текущий указатель arr_ и перемещаем всю информацию о векторе other в текущий вектор.

3) Операторы присваивания

Это то же самое, что конструкторы копирования и конструкторы с move семантикой, только операторы.

Итоги

Теперь вы понимаете, как работает вектор в С++. Полный код можно найти на github.

📹 Видео

18+ Математика без Ху!ни. Скалярное произведение векторов. Угол между векторами.Скачать

Лучший способ сделать подпорную стенку на участке. Стена из блоков подпорного камня.Скачать

Урок 3. Произведение векторов и загадочный угол между векторами. Высшая математика | TutorOnlineСкачать

C++ 27. move-семантика, move-конструкторыСкачать