Язык программирования C++. Пятое издание

Прямая инициализация элементов вектора осуществима только при небольшом количестве исходных значений, при копировании другого вектора и при инициализации всех элементов тем же значением. Но обычно при создании вектора неизвестно ни количество его элементов, ни их значения. Но даже если все значения известны, то определение большого количества разных начальных значений может оказаться очень громоздким, чтобы располагать его в месте создания вектора.

Если необходим вектор со значениями от 0 до 9, то можно легко использовать списочную инициализацию. Но что если необходимы элементы от 0 до 99 или от 0 до 999? Списочная инициализация была бы слишком громоздкой. В таких случаях лучше создать пустой вектор и использовать его функцию-член push_back(), чтобы добавить элементы во время выполнения. Функция push_back() вставляет переданное ей значение в вектор как новый последний элемент. Рассмотрим пример.

vector v2; // пустой вектор

for (int i = 0; i != 100; ++i)

 v2.push_back(i); // добавить последовательность целых чисел в v2

// по завершении цикла v2 имеет 100 элементов со значениями от 0 до 99

Хотя заранее известно, что будет 100 элементов, вектор v2 определяется как пустой. Каждая итерация добавляет следующее по порядку целое число в вектор v2 как новый элемент.

Тот же подход используется, если необходимо создать вектор, количество элементов которого до времени выполнения неизвестно. Например, в вектор можно читать введенные пользователем значения.

// читать слова со стандартного устройства ввода и сохранять их

// в векторе как элементы

string word;

vector text; // пустой вектор

while (cin >> word) {

 text.push_back(word); // добавить слово в текст

}

И снова все начинается с пустого вектора. На сей раз, неизвестное количество значений читается и сохраняется в векторе строк text.

Ключевая концепция. Рост вектора эффективен

Стандарт требует, чтобы реализация шаблона vector обеспечивала эффективное добавление элементов во время выполнения. Поскольку рост вектора эффективен, определение вектора сразу необходимого размера зачастую является ненужным и может даже привести к потере производительности. Исключением является случай, когда все элементы нуждаются в одинаковом значении. При разных значениях элементов обычно эффективней определить пустой вектор и добавлять элементы во время выполнения, по мере того, как значения становятся известны. Кроме того, как будет продемонстрировано в разделе 9.4, шаблон vector предоставляет возможности для дальнейшего увеличения производительности при добавлении элементов во время выполнения.

Начало с пустого вектора и добавление элементов во время выполнения кардинально отличается от использования встроенных массивов в языке С и других языках. В частности, если вы знакомы с языком С или Java, то, вероятно, полагаете, что лучше определить вектор в его ожидаемом размере, но фактически имеет место обратное.

Последствия возможности добавления элементов в вектор

Тот факт, что добавление элементов в вектор весьма эффективно, существенно упрощает многие задачи программирования. Но эта простота налагает новые обязательства на наши программы: необходимо гарантировать корректность всех циклов, даже если цикл изменяет размер вектора.

Другое последствие динамического характера векторов станет яснее, когда мы узнаем больше об их использовании. Но есть одно последствие, на которое стоит обратить внимание уже сейчас: по причинам, изложенным в разделе 5.4.3, нельзя использовать серийный оператор for, если тело цикла добавляет элементы в вектор.