C++中的容器大致可以分為兩個大類：順序容器和關聯容器。順序容器中有包含有順序容器適配器。
順序容器：將單一類型元素聚集起來成為容器，然后根據位置來存儲和訪問這些元素。主要有vector、list、deque（雙端隊列）。順序容器適配器：stack、queue和priority_queue。
關聯容器：支持通過鍵來高效地查找和讀取元素。主要有：pair、set、map、multiset和multimap。
接下來依次對于各種容器做詳細的介紹。
一、順序容器
1、順序容器定義
為了定義一個容器類型的對象，必須先包含相關的頭文件：
定義vector：#include <vector>
定義list：#include <list>
定義deque：#include <deque>
定義示例
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vector<int> vi;list<int> li;deque<int> di; |
2、順序容器初始化
初始化示例：
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//初始化為一個容器的副本vector<int> vi;vector<int> vi2(vi); //利用vi來初始化vi2//初始化為一段元素的副本char*words[] = {"stately", "plump", "buck", "mulligan"};size_twords_size = sizeof(words)/sizeof(char*);list<string> words2(words, words + words_size);//分配和初始化指定數目的元素constlist<int>::size_type list_size = 64;list<string> slist(list_size, "a"); // 64 strings, each is a |
3、順序容器支持的指針運算
①所有順序都支持的指針運行
②vector 和 deque 容器的迭代器提供額外的運算
③迭代器失效：一些容器操作會修改容器的內在狀態或移動容器內的元素。這樣的操作使所有指向被移動的元素的迭代器失效，也可能同時使其他迭代器失效。使用無效迭代器是沒有定義的，可能會導致與懸垂指針相同的問題。
④begin和end成員：begin和end操作產生指向容器內第一個元素和最后一個元素的下一位置的迭代器。
3、順序容器操作
①添加元素
添加元素示例：
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//在容器首部或者尾部添加數據list<int> ilist;ilist.push_back(ix);//尾部添加ilist.push_front(ix);//首部添加//在容器中指定位置添加元素list<string> lst;list<string>::iterator iter = lst.begin();while (cin >> word)iter = lst.insert(iter, word); // 和push_front意義一樣//插入一段元素list<string> slist;string sarray[4] = {"quasi", "simba", "frollo", "scar"};slist.insert(slist.end(), 10, "A");//尾部前添加十個元素都是Alist<string>::iterator slist_iter = slist.begin();slist.insert(slist_iter, sarray+2, sarray+4);//指針范圍添加 |
②容器大小的操作
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list<int> ilist(10, 1);ilist.resize(15); // 尾部添加五個元素，值都為0ilist.resize(25, -1); // 再在尾部添加十個元素，元素為-1ilist.resize(5); // 從尾部刪除20個元素 |
③訪問元素
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int vector<int> vi;for(int i=0;i<10;i++)vi.push_back(i);cout<<vi[0]<<endl;cout<<vi.at(0)<<endl;cout<<vi[10]<<endl; //越界錯誤cout<<vi.at(10)<<endl;//越界錯誤 |
④刪除元素
示例：
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//刪除第一個或最后一個元素list<int> li;for(int i=0;i<10;i++)list.push_back(i);li.pop_front();//刪除第一個元素li.pop_back(); //刪除最后一個元素//刪除容器內的一個元素list<int>::iterator iter =li.begin();if(iter!= li.end())li.erase(iter);//刪除容器內所有元素li.clear(); |
⑤賦值與swap
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list<string> sl1,sl2;for(int i=0;i<10;i++)sl2.push_back("a");sl1.assign(sl2.begin(),sl2.end());//用sl2的指針范圍賦值，sl1中十個元素都為asl1.assign(10, "A"); //s1被重新賦值，擁有十個元素，都為A |
swap示例：
vector<string> vs1(3); // vs1有3個元素
vector<string> vs(5); // vs2有5個元素
vs1.swap(vs2);//執行后,vs1中5個元素，而vs2則存3個元素。
⑥vector的自增長：capacity 和 reserve 成員
為了提高vector的效率，不用每次添加元素都重新分配空間。vector會在分配空間時候預分配大于需要的空間。vector 類提供了兩個成員函數：capacity 和reserve 使程序員可與 vector 容器內存分配的實現部分交互工作。
capacity操作：獲取在容器需要分配更多的存儲空間之前能夠存儲的元素總數
reserve操作：告訴vector容器應該預留多少個元素的存儲空間
capacity（容量）與size（長度）的區別：size指容器當前擁有的元素個數，而capacity則指容器在必須分配新存儲空間之前可以存儲的元素總數。capacity是比size大的一般情況下。
示例：
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vector<int> ivec;cout << "ivec: size: " << ivec.size()<< " capacity: " << ivec.capacity() << endl;//都為0for (vector<int>::size_type ix = 0; ix != 24; ++ix)ivec.push_back(ix);cout << "ivec: size: " << ivec.size()<< " capacity: " << ivec.capacity() << endl;//capacity大于size |
可以通過函數reserve()來操作預留空間
//在之前一段代碼的基礎上
ivec.reserve（ivec.capacity()+50）;//為ivec增加了50的預留空間
另外：如果不手動操作來預留空間，每當 vector 容器不得不分配新的存儲空間時，以加倍當前容量的分配策略實現重新分配。
4、容器的選用
選擇容器類型的常規法則：
①如果程序要求隨機訪問元素，則應使用 vector 或 deque 容器。
②如果程序必須在容器的中間位置插入或刪除元素，則應采用 list 容器。
③如果程序不是在容器的中間位置，而是在容器首部或尾部插入或刪除元素，則應采用 deque 容器。
④如果只需在讀取輸入時在容器的中間位置插入元素，然后需要隨機訪問元素，則可考慮在輸入時將元素讀入到一個 list 容器，接著對此容器重新排序，使其適合順序訪問，然后將排序后的 list 容器復制到一個 vector容器。
如果程序既需要隨機訪問又必須在容器的中間位置插入或刪除元素，選擇何種容器取決于下面兩種操作付出的相對代價：隨機訪問 list 容器元素的代價，以及在 vector 或 deque 容器中插入／刪除元素時復制元素的代價。通常來說，應用中占優勢的操作（程序中更多使用的是訪問操作還是插入／刪除操作）將決定應該什么類型的容器。
5、容器適配器
①適配器通用的操作和類型
②適配器的初始化
所有適配器都定義了兩個構造函數：默認構造函數用于創建空對象，而帶一個容器參數的構造函數將參數容器的副本作為其基礎值。
默認的stack和queue都基于deque容器實現，而priority_queue則在vector容器上實現。
示例：
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vector<int> vi;deque<int> deq;stack<int> stk(deq); //用deq初始化stkstack<int> stk1(vi); //報錯 |
③適配器的操作
棧適配器：
隊列和優先級隊列：
二、關聯容器
1、pair
①pairs類型提供的操作
②pairs類型定義和初始化
pair<string, string> test("A", "B");
③pairs其他操作
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//pairs對象的操作string firstBook;if (author.first == "James" && author.second == "Joyce")firstBook = "Stephen Hero";//生成新的pair對象pair<string, string> next_auth;next_auth = make_pair("A","B");//第一種方法next_auth = pair<string, string>("A","B"); //第二種方法cin>>next_auth.first>>next_auth.second;//第三種方法 |
2、map
map 是鍵－值對的集合。map 類型通常可理解為關聯數組：可使用鍵作為下標來獲取一個值，正如內置數組類型一樣。而關聯的本質在于元素的值與某個特定的鍵相關聯，而并非通過元素在數組中的位置來獲取。
①map對象的定義
map<string, int> word_count;
這個語句定義了一個名為 word_count 的 map 對象，由 string 類型的鍵索引，關聯的值則int型。
map訪問：對迭代器進行解引用時，將獲得一個引用，指向容器中一個pair<const string,int>類
型的值。通過pair類型的訪問方式進行訪問。
②map的構造函數
③鍵類型的約束
在使用關聯容器時，它的鍵不但有一個類型，而且還有一個相關的比較函數。所用的比較函數必須在鍵類型上定義嚴格弱排序（strict weak ordering）：可理解為鍵類型數據上的“小于”關系，雖然實際上可以選擇將比較函數設計得更復雜。
對于鍵類型，唯一的約束就是必須支持 < 操作符，至于是否支持其他的關系或相等運算，則不作要求。
④map類定義的類型
value_type是存儲元素的鍵以及值的pair類型，而且鍵為const。例如，word_count 數組的value_type 為pair<const string,int> 類型。value_type 是 pair 類型，它的值成員可以修改，但鍵成員不能修改。
⑤map添加元素
添加元素有兩種方法：1、先用下標操作符獲取元素，然后給獲取的元素賦值 2、使用insert成員函數實現
下標操作添加元素：如果該鍵已在容器中，則 map 的下標運算與 vector 的下標運算行為相同：返回該鍵所關聯的值。只有在所查找的鍵不存在時，map 容器才為該鍵創建一個新的元素，并將它插入到此 map 對象中。此時，所關聯的值采用值初始化：類類型的元素用默認構造函數初始化，而內置類型的元素初始化為 0。
insert 操作：
示例：
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word_count.insert(map<string, int>::value_type("Anna", 1));word_count.insert(make_pair("Anna", 1)); |
insert的返回值：包含一個迭代器和一個bool值的pair對象，其中迭代器指向map中具有相應鍵的元素，而bool值則表示是否插入了該元素。如果該鍵已在容器中，則其關聯的值保持不變，返回的bool值為true。在這兩種情況下，迭代器都將指向具有給定鍵的元素。
pair<map<string, int>::iterator, bool> ret =
word_count.insert(make_pair(word, 1));
ret存儲insert函數返回的pair對象。該pair的first成員是一個map迭代器，指向插入的鍵。ret.first從insert返回的pair對象中獲取 map 迭代器；ret.second從insert返回是否插入了該元素。
⑥查找并讀取map中的元素
map中使用下標存在一個很危險的副作用：如果該鍵不在 map 容器中，那么下標操作會插入一個具有該鍵的新元素。所以map 容器提供了兩個操作：count 和 find，用于檢查某個鍵是否存在而不會插入該鍵。
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int occurs = 0;if (word_count.count("foobar"))occurs = word_count["foobar"];map<string,int>::iterator it = word_count.find("foobar");if (it != word_count.end())occurs = it->second; |
⑦從map對象中刪除元素
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string removal_word = "a";if (word_count.erase(removal_word))cout << "ok: " << removal_word << " removed\n";else cout << "oops: " << removal_word << " not found!\n"; |
3、set
①set容器的定義和使用
set 容器的每個鍵都只能對應一個元素。以一段范圍的元素初始化set對象，或在set對象中插入一組元素時，對于每個鍵，事實上都只添加了一個元素。
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vector<int> ivec;for (vector<int>::size_type i = 0; i != 10; ++i) {ivec.push_back(i);ivec.push_back(i);}set<int> iset(ivec.begin(), ivec.end());cout << ivec.size() << endl; //20個cout << iset.size() << endl; // 10個 |
②在set中添加元素
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set<string> set1;set1.insert("the"); //第一種方法：直接添加set<int> iset2;iset2.insert(ivec.begin(), ivec.end());//第二中方法：通過指針迭代器 |
③從set中獲取元素
set 容器不提供下標操作符。為了通過鍵從 set 中獲取元素，可使用 find運算。如果只需簡單地判斷某個元素是否存在，同樣可以使用 count 運算，返回 set 中該鍵對應的元素個數。當然，對于 set 容器，count 的返回值只能是1（該元素存在）或 0（該元素不存在）
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set<int> iset;for(int i = 0; i<10; i++)iset.insert(i);iset.find(1) // 返回指向元素內容為1的指針iset.find(11) // 返回指針iset.end()iset.count(1) // 存在，返回1iset.count(11) // 不存在，返回0 |
3、multimap 和 multiset
關聯容器 map 和 set 的元素是按順序存儲的。而 multimap 和multset 也一樣。因此，在multimap和multiset容器中，如果某個鍵對應多個實例，則這些實例在容器中將相鄰存放。迭代遍歷multimap或multiset容器時，可保證依次返回特定鍵所關聯的所有元素。
①迭代器的關聯容器操作
以上就是本文的全部內容，希望對大家的學習有所幫助。
