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深入用法示例 + 完整 Visual Studio 项目结构最常用、最重要的三个容器为例进行深入讲解

news 2026/6/30 16:28:23

✅ 深入用法示例 + 完整 Visual Studio 项目结构

我以最常用、最重要的三个容器为例进行深入讲解：

std::vector（迭代器失效规则重点）
std::map/std::set（自定义比较器）
std::priority_queue（自定义比较器 + 底层容器）

1. std::vector 深入用法

迭代器失效规则（面试高频）

vector<int>v={1,2,3,4,5};autoit=v.begin()+2;// 指向 3v.push_back(6);// 可能触发扩容 → it 失效！v.insert(v.begin(),0);// 插入开头 → it 及之后所有迭代器失效// 安全写法v.erase(v.begin()+1);// erase 返回下一个有效迭代器it=v.erase(it);// 必须这样更新迭代器

失效规则总结：

push_back/insert：若触发扩容，则所有迭代器失效；否则仅插入点之后迭代器失效。
erase/clear：被删除元素及之后迭代器失效。
reserve/shrink_to_fit：可能导致迭代器失效。

自定义内存分配器（高级）

template<typenameT>classLoggingAllocator{public:usingvalue_type=T;T*allocate(size_t n){std::cout<<"[Alloc] "<<n<<" * "<<sizeof(T)<<" bytes\n";returnstatic_cast<T*>(::operatornew(n*sizeof(T)));}voiddeallocate(T*p,size_t n){std::cout<<"[Dealloc] "<<n<<" elements\n";::operatordelete(p);}};voidVectorAllocatorDemo(){vector<int,LoggingAllocator<int>>v;v.reserve(100);v.push_back(42);}

2. std::map / std::set 自定义比较器

structPerson{string name;intage;};// 自定义比较器（按年龄排序，年龄相同按名字）structPersonComparator{booloperator()(constPerson&a,constPerson&b)const{if(a.age!=b.age)returna.age<b.age;returna.name<b.name;}};voidMapComparatorDemo(){map<Person,string,PersonComparator>m;m[{"Alice",25}]="Engineer";m[{"Bob",20}]="Student";m[{"Charlie",25}]="Designer";for(constauto&p:m){cout<<p.first.name<<" ("<<p.first.age<<") : "<<p.second<<endl;}}

注意：自定义比较器必须满足严格弱序（Strict Weak Ordering）。

3. std::priority_queue 自定义比较器

// 默认是大顶堆（greater 变成小顶堆）voidPriorityQueueDemo(){// 小顶堆（最小值优先）priority_queue<int,vector<int>,greater<int>>minHeap;minHeap.push(5);minHeap.push(1);minHeap.push(3);cout<<"最小值: "<<minHeap.top()<<endl;// 1// 自定义结构体 + 比较器autocmp=[](constPerson&a,constPerson&b){returna.age>b.age;// 年龄小的优先（小顶堆）};priority_queue<Person,vector<Person>,decltype(cmp)>ageHeap(cmp);ageHeap.push({"Bob",20});ageHeap.push({"Alice",25});cout<<"年龄最小: "<<ageHeap.top().name<<endl;}

完整 Visual Studio 项目文件结构

main.cpp

#include<iostream>usingnamespacestd;voidVectorDemo();voidVectorAllocatorDemo();voidMapComparatorDemo();voidPriorityQueueDemo();intmain(){cout<<"=== STL 容器进阶演示 ===\n\n";cout<<"1. Vector 迭代器失效演示\n";VectorDemo();cout<<"\n2. 自定义分配器\n";VectorAllocatorDemo();cout<<"\n3. map/set 自定义比较器\n";MapComparatorDemo();cout<<"\n4. priority_queue 自定义比较器\n";PriorityQueueDemo();return0;}