在前面的章节中，我们已经学习了 C++ 模板的概念。C++ STL（标准模板库）是一套功能强大的 C++ 模板类，提供了通用的模板类和函数，这些模板类和函数可以实现多种流行和常用的算法和数据结构，如向量、链表、队列、栈。 C++ 标准模板库的核心包括以下三个组件：

    组件 描述
    容器（Containers） 容器是用来管理某一类对象的集合。C++ 提供了各种不同类型的容器，比如 deque、list、vector、map 等。
    算法（Algorithms） 算法作用于容器。它们提供了执行各种操作的方式，包括对容器内容执行初始化、排序、搜索和转换等操作。
    迭代器（iterators） 迭代器用于遍历对象集合的元素。这些集合可能是容器，也可能是容器的子集。

    这三个组件都带有丰富的预定义函数，帮助我们通过简单的方式处理复杂的任务。
    下面的程序演示了向量容器（一个 C++ 标准的模板），它与数组十分相似，唯一不同的是，向量在需要扩展大小的时候，会自动处理它自己的存储需求：

    1. #include <iostream>
    2. #include <vector>
    3. using namespace std;
    5. int main()
    6. {
    7.    // 创建一个向量存储 int
    8.    vector<int> vec; 
    9.    int i;
    11.    // 显示 vec 的原始大小
    12.    cout << "vector size = " << vec.size() << endl;
    14.    // 推入 5 个值到向量中
    15.    for(i = 0; i < 5; i++){
    16.       vec.push_back(i);
    17.    }
    19.    // 显示 vec 扩展后的大小
    20.    cout << "extended vector size = " << vec.size() << endl;
    22.    // 访问向量中的 5 个值
    23.    for(i = 0; i < vec.size(); i++){
    24.       cout << "value of vec [" << i << "] = " << vec[i] << endl;
    25.    }
    27.    // 使用迭代器 iterator 访问值
    28.    vector<int>::iterator v = vec.begin();
    29.    while( v != vec.end()) {
    30.       cout << "value of v = " << *v << endl;
    31.       v++;
    32.    }
    34.    return 0;
    35. }
    37. /* 
    38. vector size = 0
    39. extended vector size = 5
    40. value of vec [0] = 0
    41. value of vec [1] = 1
    42. value of vec [2] = 2
    43. value of vec [3] = 3
    44. value of vec [4] = 4
    45. value of v = 0
    46. value of v = 1
    47. value of v = 2
    48. value of v = 3
    49. value of v = 4 
    50. */

    关于上面实例中所使用的各种函数，有几点要注意：

    • push_back( ) 成员函数在向量的末尾插入值，如果有必要会扩展向量的大小。
    • size( ) 函数显示向量的大小。
    • begin( ) 函数返回一个指向向量开头的迭代器。
    • end( ) 函数返回一个指向向量末尾的迭代器。

    266C++ STL 之 vector 的 capacity 和 size 属性区别size是当前 vector 容器真实占用的大小，也就是容器当前拥有多少个容器。capacity是指在发生 realloc 前能允许的最大元素数，即预分配的内存空间。当然，这两个属性分别对应两个方法：resize()和reserve()。使用resize()容器内的对象内存空间是真正存在的。使用reserve()仅仅只是修改了 capacity 的值，容器内的对象并没有真实的内存空间(空间是”野”的)。此时切记使用[]操作符访问容器内的对象，很可能出现数组越界的问题。下面用例子进行说明：

    1. #include <iostream>
    2. #include <vector>
    4. using std::vector;
    5. int main(void)
    6. {
    7.     vector<int> v;
    8.     std::cout<<"v.size() == " << v.size() << " v.capacity() = " << v.capacity() << std::endl;
    9.     v.reserve(10);
    10.     std::cout<<"v.size() == " << v.size() << " v.capacity() = " << v.capacity() << std::endl;
    11.     v.resize(10);
    12.     v.push_back(0);
    13.     std::cout<<"v.size() == " << v.size() << " v.capacity() = " << v.capacity() << std::endl;
    15.     return 0;
    16. }
    18. /* 
    19. v.size() == 0 v.capacity() = 0
    20. v.size() == 0 v.capacity() = 10
    21. v.size() == 11 v.capacity() = 15 
    22. */

    运行结果为：(win 10 + VS2010)
    C STL 教程 - 图1
    注：对于reserve(10)后接着直接使用 [] 访问越界报错(内存是野的)，大家可以加一行代码试一下，我这里没有贴出来。这里直接用 [] 访问，vector 退化为数组，不会进行越界的判断。此时推荐使用 at()，会先进行越界检查。
    相关引申：针对 capacity 这个属性，STL 中的其他容器，如 list map set deque，由于这些容器的内存是散列分布的，因此不会发生类似 realloc() 的调用情况，因此我们可以认为 capacity 属性针对这些容器是没有意义的，因此设计时这些容器没有该属性。在 STL 中，拥有 capacity 属性的容器只有 vector 和 string。