STL中常见的顺序容器有：vector、deque、list、forward_list、array与string。

概述

string、vector

string和vector将元素保存在连续的内存空间中，支持随机存取。由于元素是连续存储的，在这两种容器中间插入和删除元素，需要修改该位置之后所有元素的位置，效率较低。

list、forward_list

list和forward_list分别对应数据结构中的双向链表和单向链表。两个容器将元素的设计目的是让容器在任何位置的插入和删除效率提高，但其代价是容器不支持随机存取，查找效率较低。

deque

deque是一种更为复杂的数据结构。与string和vector类似，支持快速随机访问，并且在其两端添加和删除元素的效率都很高。但是，由于deque中元素也是连续存储，在其中间插入和删除元素的效率也较低。

array

array是一种更安全的数组，与内置数组类似，不支持动态内存分配，支持元素随机访问。

常见用法总结

容器中常见用法如下所示。值一提的是，并不是每个顺序容器都支持以下所有操作，需要结合容器的特点，使用以下操作。

• begin/cbegin/rbegin
  begin指向容器中的第一个元素，cbegin是begin的const版本，不能修改容器中的数据；rbegin是begin的reverse版本，用于反向遍历容器，指向容器中最后一个元素。

• end/cend/rend
  end指向最后一个元素的后一个位置，cend是end的const版本，与cbegin对应；rend是end的reverse版本，指向容器中第一个元素的前一位置。

• iterator/迭代器范围
  iterator是容器的迭代器类型，迭代器范围是一个左闭合区间，遍历元素的范围是 [begin，end) 。

• empty/size/capacity
  empty用于确认容器是否为空，容器为空返回真值。size返回容器的size_t类型的大小，capacity返回在不分配新的内存空间的情况下，当前内存空间最多可容下元素的数量。除forward_list外，其他容器都支持size，capacity只有采用内存池方式管理内存的vector和string才支持。

• push_front/pop_front
  push_front/pop_front用于在容器的头部压入和弹出元素，只有list、forward_list、deque支持。

• push_back/pop_back
  push_front/pop_front用于在容器的尾部压入和弹出元素。大部分顺序容器都支持此功能。但，array和forward_list不支持。

• insert /emplace
  insert用于插入元素，emplace是新标准中引入的，使用时传入的参数对应元素的构造函数，与insert先构造对象再拷贝到容器不同，emplace直接在容器内存空间构造元素。

• erase/clear
  删除某一元素，删除后erase返回指向下一个元素的迭代器。使用时，应着力避免使用失效的迭代器；clear用于删除容器中的所有元素。

• swap/assign
  swap操作交换两个相同类型容器的内容。除array外，swap不对任何元素进行拷贝、删除或者插入操作，因此可以保证在常数时间内完成。assign允许使用一个与当前容器不同但相容的类型元素，为当前容器赋值。例如可以使用vector中一段char*为list中的string赋值。

• resize/reserve
  resize用于增大或缩小容器的范围。当resize用于减少size时，只能改变容器中元素的数目，不能减少已经申请的内容空间，这是容器内存分配策略所定义的。reserve允许我们告知容器，应该准备多大的内存空间。采用动态内存管理策略的容器都支持resize，reserve只有采用内存池方式管理内存的vector和string才支持。

容器特殊用法分析

• vector
  1） 由于vector的内存管理方式经过精心地设计，能够尽可能避免内存碎片，所以在没有更好的理由选择其他容器时，vector是最好的选择。
  2）shrink_to_fit函数只适用于vector、string、deque。其功能是将capacity减少为与size相同的大小。

• forward_list
  1）forward_list的设计目标是达到最好的首先单向链表数据结构相当的性能，因此，没有size功能，但支持max_size和empty。
  2）由于forward_list是单向链表，只支持单向遍历，故其迭代器不支持自减操作。
  3）forward_list支持在头部的插入和删除，不支持push_back/pop_back。

• array
  1）array是对内置数组的优化，由于大小是array类型的一部分，array不支持普通的容器构造函数

array<int, 10> test1;//正确，test1中含有10个元素，全都初始化为0
array<int> test2 = { 1, 2, 3 };//错误
array<int, 10> test3 = { 1, 2, 3, 4, 5, 6 };//正确，后四个数字初始化为0
test1 = test3;//正确
array<int, 8> test4;
test4 = test1;//错误,数组间赋值，需要保证元素类型和容器大小都相等

2）array不支持动态内存分配，所有与动态内存相关的操作都不支持。

• string
  1）compare函数类似于strcmp函数。
  2）append函数类似于strcat函数。
  3）substr是strncpy的升级版，返回指定的子串。

适配器

除顺序容器外，标准库还定义了三种顺序容器适配器：stack、queue、priority_queue。适配器通用操作如下：

• empty 判空
• swap 与同类适配器交换空间
• emplace 由参数直接构造元素后插入适配器中

以下为三类适配器的特点分析：

stack

stack（栈）的使用方式是LIFO（Last in, First out）即后入先出。默认情况下，stack是基于deque实现的，我们通过在创建一个适配器时，选择一个合适的顺序容器作为第二个类型参数，来制定stack的实现方式。stack所支持的主要操作包括 ：

• push 压栈操作
• pop 弹栈操作
• top 返回栈顶元素

queue

queue（队列）的使用方式为FIFO（First in, First out）即先入先出。默认情况下，queue也是基于deque实现的，同样可以采用stack部分提到的方式来制定queue的实现。queue所支持的主要操作为：

• push 添加元素到队尾
• pop 弹出队首元素
• back 返回队尾元素
• front 返回队首元素

priority_queue

priority_queue允许我们为队列建立优先级，即优先队列中的元素会按照某种标准进行排序。默认情况下，priority_queue是基于vector实现的，其优先级是使用"<"运算符来确定。

• push 添加元素
• pop 弹出元素
• top 返回顶部元素