c 存储内存 容器类

在C++中，容器类是用于存储和管理数据的重要工具，它们提供了多种方式来高效地组织和操作数据，使得程序员能够更加方便地处理复杂的数据结构，以下是对C++中常见的几种容器类的详细解释：

顺序存储结构

1、vector：

内存分配：连续存储结构，每个元素在内存上是连续的。

特点：支持高效的随机访问和在尾端插入/删除操作，但其他位置的插入/删除操作效率低下。

适用场景：若需要随机访问操作，或已知需要存储元素的数目，通常选择vector。

2、deque：

内存分配：连续存储结构，类似于vector，但提供了两级数组结构。

特点：除了具有vector的所有功能外，还支持高效的首端插入/删除操作。

适用场景：需要在首端进行插入/删除操作时，选择deque。

3、list：

内存分配：非连续存储结构，具有双链表结构。

特点：支持高效的随机插入/删除操作，但随机访问效率低下，且由于需要额外维护指针，开销也比较大。

适用场景：需要随机插入/删除（不仅仅在两端）时，选择list。

关联存储结构

1、set：

内存分配：基于红黑树实现，节点在内存中是非连续的。

特点：快速查找，不允许重复值。

适用场景：需要快速查找且不允许重复值的场景。

2、multiset：

内存分配：同样基于红黑树实现。

特点：快速查找，允许重复值。

适用场景：需要快速查找且允许重复值的场景。

3、map：

内存分配：基于红黑树实现。

特点：一对多映射，基于关键字快速查找，不允许重复值。

适用场景：需要基于关键字快速查找且不允许重复值的场景。

4、multimap：

内存分配：基于红黑树实现。

特点：一对多映射，基于关键字快速查找，允许重复值。

适用场景：需要基于关键字快速查找且允许重复值的场景。

容器适配器

1、stack：后进先出（LIFO）的容器适配器。

2、queue：先进先出（FIFO）的容器适配器。

3、priority_queue：最高优先级元素总是第一个出列的容器适配器。

内存管理技巧

栈分配：临时变量和局部变量存储在函数的栈帧中，快速有效，但生命周期受函数调用范围限制。

堆分配：使用new和delete运算符在堆内存中分配和取消分配内存，用于在函数调用范围之外保留数据。

内存池：预先分配一组内存块，按需分配和释放，减少重复分配和释放内存块的开销。

FAQs

1、Q: vector、deque和list的主要区别是什么？

A: vector是连续存储结构，支持高效的随机访问和尾端插入/删除操作；deque也是连续存储结构，但额外支持高效的首端插入/删除操作；list是非连续存储结构，支持高效的随机插入/删除操作，但随机访问效率低下。

2、Q: set和map的主要区别是什么？

A: set是基于红黑树实现的无序集合，不允许重复值；map则是基于红黑树实现的有序键值对映射，也不允许重复值，map通过关键字进行快速查找，而set则不支持这种操作。

小编有话说

C++中的容器类为数据的存储和管理提供了丰富的工具，不同的容器类适用于不同的场景，选择合适的容器类可以大大提高程序的效率和可读性，在实际编程中，应根据具体需求选择合适的容器类，并充分利用其提供的功能和特性，也应注意内存管理的重要性，避免内存泄漏和其他相关问题。