C++序列式容器（STL序列式容器）是什么

所谓序列容器，即以线性排列（类似普通数组的存储方式）来存储某一指定类型（例如 int、double 等）的数据，需要特殊说明的是，该类容器并不会自动对存储的元素按照值的大小进行排序。

需要注意的是，序列容器只是一类容器的统称，并不指具体的某个容器，序列容器大致包含以下几类容器：

• array<T,N>（数组容器）：表示可以存储 N 个 T 类型的元素，是 C++ 本身提供的一种容器。此类容器一旦建立，其长度就是固定不变的，这意味着不能增加或删除元素，只能改变某个元素的值；
• vector<T>（向量容器）：用来存放 T 类型的元素，是一个长度可变的序列容器，即在存储空间不足时，会自动申请更多的内存。使用此容器，在尾部增加或删除元素的效率最高（时间复杂度为 O(1) 常数阶），在其它位置插入或删除元素效率较差（时间复杂度为 O(n) 线性阶，其中 n 为容器中元素的个数）；
• deque<T>（双端队列容器）：和 vector 非常相似，区别在于使用该容器不仅尾部插入和删除元素高效，在头部插入或删除元素也同样高效，时间复杂度都是 O(1) 常数阶，但是在容器中某一位置处插入或删除元素，时间复杂度为 O(n) 线性阶；
• list<T>（链表容器）：是一个长度可变的、由 T 类型元素组成的序列，它以双向链表的形式组织元素，在这个序列的任何地方都可以高效地增加或删除元素（时间复杂度都为常数阶 O(1)），但访问容器中任意元素的速度要比前三种容器慢，这是因为 list<T> 必须从第一个元素或最后一个元素开始访问，需要沿着链表移动，直到到达想要的元素。
• forward_list<T>（正向链表容器）：和 list 容器非常类似，只不过它以单链表的形式组织元素，它内部的元素只能从第一个元素开始访问，是一类比链表容器快、更节省内存的容器。

注意，其实除此之外，stack<T> 和 queue<T> 本质上也属于序列容器，只不过它们都是在 deque 容器的基础上改头换面而成，通常更习惯称它们为容器适配器，有关它们的介绍，会放到后续章节中。

图 1 说明了可供使用的序列容器以及它们之间的区别。
图 1 中每种类型容器的操作都可以高效执行，但进行除此之外的其他操作，效率会稍差一些。在本章的剩余部分，会详细介绍每一类序列容器的具体用法。

容器中常见的函数成员

序列容器包含一些相同的成员函数，它们的功能也相同，本教程会在某个容器的上下文中详细介绍下面的每个函数，但对于每种类型的容器不会重复介绍它们的细节。

表 2 展示了 array、vector 和 deque 容器的函数成员，它们中至少有两个容器实现了同样的函数成员。

表 2 array、vector 和 deque 容器的函数成员

函数成员	函数功能	array<T,N>	vector<T>	deque<T>
begin()	返回指向容器中第一个元素的迭代器。	是	是	是
end()	返回指向容器最后一个元素所在位置后一个位置的迭代器，通常和 begin() 结合使用。	是	是	是
rbegin()	返回指向最后一个元素的迭代器。	是	是	是
rend()	返回指向第一个元素所在位置前一个位置的迭代器。	是	是	是
cbegin()	和 begin() 功能相同，只不过在其基础上，增加了 const 属性，不能用于修改元素。	是	是	是
cend()	和 end() 功能相同，只不过在其基础上，增加了 const 属性，不能用于修改元素。	是	是	是
crbegin()	和 rbegin() 功能相同，只不过在其基础上，增加了 const 属性，不能用于修改元素。	是	是	是
crend()	和 rend() 功能相同，只不过在其基础上，增加了 const 属性，不能用于修改元素。	是	是	是
assign()	用新元素替换原有内容。	-	是	是
operator=()	复制同类型容器的元素，或者用初始化列表替换现有内容。	是	是	是
size()	返回实际元素个数。	是	是	是
max_size()	返回元素个数的最大值。这通常是一个很大的值，一般是 232-1，所以我们很少会用到这个函数。	是	是	是
capacity()	返回当前容量。	-	是	-
empty()	判断容器中是否有元素，若无元素，则返回 true；反之，返回 false。	是	是	是
resize()	改变实际元素的个数。	-	是	是
shrink _to_fit()	将内存减少到等于当前元素实际所使用的大小。	-	是	是
front()	返回第一个元素的引用。	是	是	是
back()	返回最后一个元素的引用。	是	是	是
operator[]()	使用索引访问元素。	是	是	是
at()	使用经过边界检査的索引访问元素。	是	是	是
push_back()	在序列的尾部添加一个元素。	-	是	是
insert()	在指定的位置插入一个或多个元素。	-	是	是
emplace()	在指定的位置直接生成一个元素。	-	是	是
emplace_back()	在序列尾部生成一个元素。	-	是	是
pop_back()	移出序列尾部的元素。	-	是	是
erase()	移出一个元素或一段元素。	-	是	是
clear()	移出所有的元素，容器大小变为 0。	-	是	是
swap()	交换两个容器的所有元素。	是	是	是
data()	返回指向容器中第一个元素的指针。	是	是	-

列表中 - 表明对应的容器并没有定义这个函数。

list 和 forward_list 容器彼此非常相似，forward_list 中包含了 list 的大部分成员函数，而未包含那些需要反向遍历的函数。表 3 展示了 list 和 forward_list 的函数成员。

表 3 list 和 forward_list 的函数成员

函数成员	函数功能	list<T>	forward_list<T>
begin()	返回指向容器中第一个元素的迭代器。	是	是
end()	返回指向容器最后一个元素所在位置后一个位置的迭代器。	是	是
rbegin()	返回指向最后一个元素的迭代器。	是	-
rend()	返回指向第一个元素所在位置前一个位置的迭代器。	是	-
cbegin()	和 begin() 功能相同，只不过在其基础上，增加了 const 属性，不能用于修改元素。	是	是
before_begin()	返回指向第一个元素前一个位置的迭代器。	-	是
cbefore_begin()	和 before_begin() 功能相同，只不过在其基础上，增加了 const 属性，即不能用该指针修改元素的值。	-	是
cend()	和 end() 功能相同，只不过在其基础上，增加了 const 属性，不能用于修改元素。	是	是
crbegin()	和 rbegin() 功能相同，只不过在其基础上，增加了 const 属性，不能用于修改元素。	是	-
crend()	和 rend() 功能相同，只不过在其基础上，增加了 const 属性，不能用于修改元素。	是	-
assign()	用新元素替换原有内容。	是	是
operator=()	复制同类型容器的元素，或者用初始化列表替换现有内容。	是	是
size()	返回实际元素个数。	是	-
max_size()	返回元素个数的最大值，这通常是一个很大的值，一般是 232-1，所以我们很少会用到这个函数。	是	是
resize()	改变实际元素的个数。	是	是
empty()	判断容器中是否有元素，若无元素，则返回 true；反之，返回 false。	是	是
front()	返回容器中第一个元素的引用。	是	是
back()	返回容器中最后一个元素的引用。	是	-
push_back()	在序列的尾部添加一个元素。	是	-
push_front()	在序列的起始位置添加一个元素。	是	是
emplace()	在指定位置直接生成一个元素。	是	-
emplace_after()	在指定位置的后面直接生成一个元素。	-	是
emplace_back()	在序列尾部生成一个元素。	是	-
cmplacc_front()	在序列的起始位生成一个元索。	是	是
insert()	在指定的位置插入一个或多个元素。	是	-
insert_after()	在指定位置的后面插入一个或多个元素。	-	是
pop_back()	移除序列尾部的元素。	是	-
pop_front()	移除序列头部的元素。	是	是
reverse()	反转容器中某一段的元素。	是	是
erase()	移除指定位置的一个元素或一段元素。	是	-
erase_after()	移除指定位置后面的一个元素或一段元素。	-	是
remove()	移除所有和参数匹配的元素。	是	是
remove_if()	移除满足一元函数条件的所有元素。	是	是
unique()	移除所有连续重复的元素。	是	是
clear()	移除所有的元素，容器大小变为 0。	是	是
swap()	交换两个容器的所有元素。	是	是
sort()	对元素进行排序。	是	是
merge()	合并两个有序容器。	是	是
splice()	移动指定位置前面的所有元素到另一个同类型的 list 中。	是	-
splice_after()	移动指定位置后面的所有元素到另一个同类型的 list 中。	-	是

注意，大家没有必要死记这些表，它们仅供参考。在深入了解到容器是如何组织元素以后，你会本能地知道哪个容器能使用哪些成员函数。