c++vector和数组的区别

C++ vector 和数组（array）是两种数据结构，它们有一些重要的区别：

1. 动态大小 vs. 固定大小：

• 数组是静态数据结构，一旦创建后，其大小就固定不变，无法动态调整数组的长度。

• vector 是动态数组，它可以根据需要动态调整大小。当元素数量增加时，vector 会自动重新分配内存，以容纳更多的元素。

2. 内存管理：

• 数组的内存管理是手动的。您需要在使用数组之前知道它的大小，并在栈或堆上分配足够的内存空间。数组在栈上分配时大小固定，而在堆上分配时可以动态确定大小。

• vector 通过使用动态内存分配来管理其元素，当元素数量增加或减少时，它会自动处理内存的分配和释放。

3. 拷贝和传递：

• 当传递数组给函数时，实际上是传递了指向数组首元素的指针，而没有传递数组的大小。因此，在函数中使用数组时，必须同时传递数组大小，或者使用结束标记（例如，以NULL结尾的字符数组）。

• vector 作为一个类对象，传递给函数时，会复制整个 vector 对象，包括其大小和内容。这样，函数内部就可以直接访问 vector 的属性和元素，无需额外传递大小信息。

4. STL 支持：

• vector 是标准模板库（STL）的一部分，提供了许多方便的方法和算法，使其易于使用和操作。

• 数组没有像 vector 那样丰富的成员函数和算法，需要手动编写循环来进行元素的插入、删除等操作。

5. 访问范围检查：

• 数组通常没有范围检查，意味着您可以越界访问，这可能导致未定义的行为或程序崩溃。

• vector 会在访问元素之前检查索引的有效性，如果索引越界，会抛出 std::out_of_range 异常。

在大多数情况下，vector 更加灵活且易于使用，尤其在需要动态大小、较多的数据操作和STL支持的场景下。然而，数组在某些特定场景下仍然有其用处，特别是当需要固定大小的数据结构且性能要求较高时。

当涉及到不同情况时，让我们举几个例子来说明 vector 和数组的区别：

例子1：动态大小 vs. 固定大小

#include <iostream>
#include <vector>

int main() {
    // 使用数组，固定大小为5
    int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};

    // 使用 vector，初始为空，之后可以动态添加元素
    std::vector<int> vec;
    vec.push_back(1);
    vec.push_back(2);
    vec.push_back(3);
    vec.push_back(4);
    vec.push_back(5);

    // 动态添加元素到 vector
    vec.push_back(6);

    // 输出数组元素
    std::cout << "Array: ";
    for (int i = 0; i < 5; ++i) {
        std::cout << arr[i] << " ";
    }

    // 输出 vector 元素
    std::cout << "\\nVector: ";
    for (int i = 0; i < vec.size(); ++i) {
        std::cout << vec[i] << " ";
    }

    return 0;
}

例子2：传递给函数

#include <iostream>
#include <vector>

// 使用数组，同时传递数组大小
void printArray(int arr[], int size) {
    for (int i = 0; i < size; ++i) {
        std::cout << arr[i] << " ";
    }
    std::cout << std::endl;
}

// 使用 vector，直接传递整个 vector
void printVector(std::vector<int>& vec) {
    for (int i = 0; i < vec.size(); ++i) {
        std::cout << vec[i] << " ";
    }
    std::cout << std::endl;
}

int main() {
    int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
    std::vector<int> vec = {1, 2, 3, 4, 5};

    std::cout << "Array: ";
    printArray(arr, 5);

    std::cout << "Vector: ";
    printVector(vec);

    return 0;
}

例子3：STL 支持

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm> // STL 算法头文件

int main() {
    // 使用 vector
    std::vector<int> vec = {5, 2, 9, 1, 7};

    // 使用 STL 算法对 vector 进行排序
    std::sort(vec.begin(), vec.end());

    // 输出排序后的 vector
    std::cout << "Sorted Vector: ";
    for (int i = 0; i < vec.size(); ++i) {
        std::cout << vec[i] << " ";
    }

    return 0;
}

这些例子展示了 vector 在动态大小、传递给函数和STL支持方面的优势。对于数组，您需要手动管理大小，使用指针传递和实现排序等操作。而 vector 可以自动管理大小，直接传递给函数，并且可以使用STL算法来简化对其元素的操作。