向量与 pointer：C++ 学习笔记

在 C++ 中，向量（vector）和指针（pointer）是两个非常重要的数据结构和概念，今天我们来学习一下它们的基本用法和语法。

向量

什么是向量

向量是一种能够存储任意类型元素的动态数组（dynamic array），也叫可变长数组。与普通数组不同的是，向量的长度和容量是可以动态扩展和缩减的，因此非常方便和实用。

如何定义和使用向量

定义和使用向量需要包含头文件 <vector>，语法如下：

#include <vector>  // 包含头文件

vector<int> nums;  // 定义一个空的 int 类型向量 nums
nums.push_back(1);  // 向 nums 内添加一个元素
nums.push_back(2);
cout << nums.size() << endl;  // 输出 nums 的长度，应为 2

向量的基本操作有：

• push_back：在向量末尾添加一个元素。
• pop_back：删除向量末尾的一个元素。
• size：返回向量的元素数量。
• empty：判断向量是否为空。

向量的遍历

向量可以使用迭代器（iterator）实现遍历，语法如下：

for (vector<int>::iterator it = nums.begin(); it != nums.end(); ++it) {
    cout << *it << endl;
}

其中 vector<int>::iterator 表示向量的迭代器类型，nums.begin() 表示迭代器的起始位置，nums.end() 表示迭代器的结束位置。

向量的初始化

向量的初始化有多种方式，下面列举一些常用的方式：

vector<int> nums;  // 定义一个空的 int 类型向量 nums
vector<int> nums(10);  // 定义一个长度为 10 的 int 类型向量 nums，每个元素初始化为 0
vector<int> nums(10, 1);  // 定义一个长度为 10 的 int 类型向量 nums，每个元素初始化为 1
vector<int> nums = {1, 2, 3, 4, 5};  // 定义一个包含 5 个元素的 int 类型向量 nums，分别为 1、2、3、4、5

指针

什么是指针

指针是 C++ 中的一个重要概念，它是一个存储地址的变量。指针可以指向任意类型的变量或对象，进而实现对其进行操作或访问。

如何定义和使用指针

定义一个指针需要使用 * 符号，如下所示：

int num = 10;
int *p = #  // 定义一个指向 num 的指针
cout << *p << endl;  // 输出指针所指向的值，应为 10

指针的操作有：

• *：表示访问指针所指向的变量或对象。
• &：表示访问变量或对象的地址。

指针和数组的关系

指针和数组有非常紧密的关系，在 C++ 中，数组名其实就是数组第一个元素的地址。因此，可以使用指针遍历数组，示例如下：

int nums[] = {1, 2, 3, 4, 5};
int *p = nums;
for (int i = 0; i < 5; ++i) {
    cout << *p++ << endl;  // 每次输出指针指向的元素，并将指针加一
}

指针和引用的区别

指针和引用（reference）是 C++ 中的两种重要概念，它们的作用看起来有些类似，但是有很多区别。

• 指针是一个变量，可以对其进行赋值和修改，而引用是一个别名，不能对其进行赋值和修改。
• 指针可以为空（NULL），引用不能为 NULL。
• 指针可以指向任何对象，引用必须在定义时初始化，不能随意更改其指向。

总结

向量和指针是 C++ 中非常基础和重要的概念和数据结构，掌握它们的语法和用法，对于编写高效、优美和安全的代码非常重要。建议大家在实际编程中多加练习和使用，不断提升自己的编程技能。