一、顺序容器操作

1、向顺序容器添加元素

　　向顺序容器（array除外）添加元素的操作：

forward_list有自己专有版本的insert和emplace。forward_list不支持push_back和emplace_back。vector和string不支持push_front和emplace_front。

　　向一个vector、string或deque插入元素会使所有指向容器的迭代器、引用和指针失效。

　　当我们使用这些操作时，必须记得不同容器使用不同的策略来分配元素空间，而这些策略直接影响性能。在一个vector或string的尾部之外的任何位置，或是一个deque的首尾之外的任何位置添加元素，都需要移动元素。向一个vector或string添加元素可能引起整个对象存储空间的重新分配。重新分配一个对象的存储空间需要分配新的内存，并将元素从旧的空间移动到新的空间中。

1）使用push_back

　　push_back将一个元素追加到容器的尾部。除array和forward_list之外，每个顺序容器都支持push_back。

　　当我们用一个对象来初始化容器时，或是将一个对象插入到容器中时，实际上放入到容器中的是对象值的一个拷贝，而不是对象本身。

2）使用push_front

　　forward_list将一个元素插入到元素的头部。list、forward_list和deque支持push_front。

3）使用insert

　　insert允许我们在容器中任意位置插入0个或多个元素。vector、deque、list和string都支持insert。

4）使用emplace

　　新标准引入了三个新成员----emplace_front、emplace、emplace_back，这些操作构造而不是拷贝元素。这些操作分别对应push_front、insert、push_back，允许我们将元素放置在容器头部，一个指定位置之前或容器尾部。

　　当我们调用一个emplace成员函数时，是将参数传递给元素类型的构造函数。emplace使用这些参数在容器管理的内存空间中直接构造元素。传递给emplace函数的参数必须与元素类型的构造函数相匹配。

2、访问元素

　　在顺序容器中访问元素的操作：

　　at和下标操作只适用于string、vector、deque和array。

　　back不适用于forward_list。

注：对一个空容器调用front和back是一种严重的程序设计错误。

1）访问成员函数返回的是引用

　　在容器中访问元素的成员函数（即front、back、下标和at）返回的都是引用。如果程序时一个const对象，则返回值是const的引用；如果程序不是const的，则返回值是普通引用。

 #include <iostream>

 #include <string>

 #include <vector>

 #include <deque>

 #include <list>

 #include <forward_list>

 #include <array>

 int main()

 {

     std::vector<int> c = { , ,  };

     if (!c.empty())

     {

         c.front() = ; // 修改第一个元素的值

         auto &v = c.back();

         v = ; // 修改最后一个元素的值

         auto v2 = c.back(); // v2是最后一个元素的拷贝

         v2 = ; // 最后一个元素未改变

         for (auto iter = c.begin(); iter != c.end(); ++iter)

         {

             std::cout << (*iter) << " ";

         }

         std::cout << std::endl;

     }

     return ;

 }

3、删除元素

　　顺序容器的删除操作：

　　这些操作会改变容器的大小，所以不适用于array。

　　forward_list有特殊版本额erase。

　　forward_list不支持pop_back；vector和string不支持pop_front。

删除deque中除首尾位置之外的任何元素都会使所有迭代器、引用和指针失效。指向vector和string中删除点之后位置的迭代器、引用和指针都会失效。

4、特殊的forward_list操作

　　在forward_list中插入或删除元素的操作：

　　一个从forward_list中删除奇数的例子：

 #include <iostream>

 #include <string>

 #include <vector>

 #include <deque>

 #include <list>

 #include <forward_list>

 #include <array>

 int main()

 {

     std::forward_list<int> lst = { , , , , , , , , ,  };

     auto prev = lst.before_begin(); // lst的首前元素

     auto curr = lst.begin(); // lst的首元素

     while (curr != lst.end())

     {

         if (*curr % )

         {

             curr = lst.erase_after(prev); // 删除并移动curr

         }

         else

         {

             prev = curr;

             ++curr;

         }

     }

     for (auto iter = lst.begin(); iter != lst.end(); ++iter)

     {

         std::cout << *iter << " ";

     }

     std::cout << std::endl;

     return ;

 }

5、改变容器大小

　　顺序容器的大小操作：

　　resize不适用于array。

如果resize缩小容器，则指向被删除元素的迭代器、引用和指针都会失效。对vector、string或deque进行resize()可能导致迭代器、指针和引用失效。

6、容器操作可能使迭代器失效

　　在容器中添加元素和从容器中删除元素的操作可能会使指向容器元素的指针、引用和迭代器失效。

　　在向容器添加元素后：

a、如果容器是vector或string，且存储空间被重新分配，则指向容器的迭代器、指针和引用都会失效。如果存储空间未重新分配，则指向插入位置之前的元素的迭代器、指针和引用仍有效，但指向插入位置之后元素的迭代器、指针和引用将会失效。

b、对于deque，插入到除首尾位置之外的任何位置都会导致迭代器、指针和引用失效。如果在首尾位置添加元素，迭代器会失效，但指向存在的元素的引用和指针不会失效。

c、对于list和forward_list，指向容器的迭代器（包括尾后迭代器和首前迭代器）、引用和指针仍有效。

　　当我们从一个容器中删除元素后， 指向被删除元素的迭代器、指针和引用会失效。当我们删除一个元素后：

a、对于list和forward_list，指向容器其他位置的迭代器（包括尾后迭代器和首前迭代器）、引用和指针仍有效。

b、对于deque，如果在首尾之外的任何位置删除元素，那么指向被删除元素外其他元素的迭代器、引用和指针也会失效。如果删除deque的尾元素，则尾后迭代器也会失效，但其他迭代器、引用和指针有效；如果删除首元素，这些也不会受影响。

c、对于vector和string，指向被删除元素之前的迭代器、引用和指针仍有效。注意：当我们删除元素时，尾后迭代器总是失效的。

二、vector对象是如何增长的

　　为了支持快速访问，vector将元素连续存储----每个元素紧挨着前一个元素存储。

　　当不得不获取新的内存空间时，vector和string的实现通常会分配比新的空间的需求更大的内存空间。容器预留这些空间作为备用，可用来保存更多的新元素。这样，就不需要每次添加新元素都重新分配内存空间了。只要操作需求没有超过vector的容量，vector就不会重新分配空间。

1、管理容量的成员函数

　　容器大小管理操作：

　　shrink_to_fit只适用于vector、string和deque。

　　capacity和reserve只适用于vector和string。

reserve并不改变容器中元素的数量，它既能影响vector预先分配多大的内存空间。

　　只有当需要的内存空间超过当前容量时，reserve调用才会改变vector的容量。如果需求大小大于当前容量，reserve至少分配与需求一样大的空间（可能更大）。如果需求大小小于当前容量，reserve什么也不做。

　　调用该reserve永远也不会减少容器占用的内存空间。类似的，resize成员函数只改变容器中元素的数目，而不是容器的容量（即使用resize不会减少容器预留的内存空间）。

　　在新标准库中，我们可以调用shrink_to_fit来要求vector、string、deque退回不需要的内存空间。此函数指出我们不再需要多余的内存空间。但是具体的实现可以选择忽略此请求。也就是说，调用shrink_to_fit也并不保证一定退回内存空间。

2）capacity和size

　　容器的size是指它已经保存的元素的数目；而capacity则是在不分配新的内存空间的前提下它最多可以保存多少元素。

三、额外的string操作

1、构造string的其他方法

　　string类型还支持另外三个构造函数：

1）substr操作

　　子字符串操作：

如果pos超过了string的大小，则substr函数抛出一个out_of_range异常。如果pos+n大于string的大小，则substr只拷贝到string的末尾。

2、改变string的其他方法

　　string类型除了支持顺序容器的赋值运算符以及assign、insert和erase操作外，还定义了额外的insert和erase版本。

　　修改string的其他操作：

replace和insert所允许的args形式依赖于range和pos是如何指定的：

3、string搜索操作

　　string搜索操作：

　　搜索操作返回指定字符出现的下标，如果未找到则返回npos。

每个搜索操作都返回一个string::size_type值，表示匹配发生位置的下标。如果搜索失败，则返回一个名为string::npos的静态成员。标准库将string::npos定义为一个const string::size_type类型，并初始化为值-1.由于npos是一个unsigned类型，此初始值意味着npos等于任何string的最大的可能的大小。

4、compare函数

　　标准库string类型还提供了一组compare函数，根据s是等于、大于还是小于参数指定的字符串，s.compare()返回0、正数、负数。

　　s.compare()的几种参数形式：

5、数值转换

　　string和数值之间的转换：

四、容器适配器

　　标准库定义了三个顺序容器适配器：stack、queue、priority_queue。本质上，一个适配器是一种机制，能使某种事物的行为看起来像另外一种事物一样。一个容器适配器接受一种已有的容器类型，使其行为看起来像一种不同的行为。

　　所有容器适配器都支持的操作和类型：

1）定义一个适配器

　　默认情况下，stack和queue是基于deque实现的，priority_queue是在vector之上实现的。我们可以在创建一个适配器时将一个命名的顺序容器作为第二个类型参数，来重载默认容器类型。

 #include <iostream>

 #include <string>

 #include <stack>

 #include <queue>

 int main()

 {

     std::deque<int> deq = { , ,  };

     std::stack<int> stk(deq);

     std::stack<int, std::vector<int>> stk1; // 在vector上实现的空栈

     return ;

 }

　　对于一个给定的适配器，可以使用哪些容器是有限制的。所有适配器都要求容器具有添加和删除元素的能力。因此，适配器不能勾键在array之上。类似的，我们也不能使用forward_list来构造适配器，因为所有适配器都要求容器具有添加、删除以及访问尾元素的能力。

2）栈适配器

　　栈适配器特有的操作：

　　栈默认基于deque实现，也可以在list或vector之上实现。

　　每个容器适配器都基于底层容器类型的操作定义了自己的特殊操作。我们只可以使用适配器操作，而不能使用底层容器类型的操作。

3）队列适配器

　　queue和priority_queue适配器定义在queue头文件中。他们所支持的操作：

　　queue默认基于deque实现，也可以用list或vector实现。

　　priority_queue默认基于vector实现，也可以用deque实现。