写在前面：
以前竞赛只是会用vector的接口函数，这次深入了解下
参考博客：https://www.cnblogs.com/IamTing/p/4605820.html
vector源码摘录：
无空间配置器部分
#include<iostream> using namespace std; #include<memory.h> // alloc是SGI STL的空间配置器 template <class T, class Alloc = alloc> class vector { public: // vector的嵌套类型定义,typedefs用于提供iterator_traits<I>支持 typedef T value_type; typedef value_type* pointer; typedef value_type* iterator; typedef value_type& reference; typedef size_t size_type; typedef ptrdiff_t difference_type; protected: // 这个提供STL标准的allocator接口 typedef simple_alloc <value_type, Alloc> data_allocator; iterator start; // 表示目前使用空间的头 iterator finish; // 表示目前使用空间的尾 iterator end_of_storage; // 表示实际分配内存空间的尾 void insert_aux(iterator position, const T& x); // 释放分配的内存空间 void deallocate() { // 由于使用的是data_allocator进行内存空间的分配, // 所以需要同样使用data_allocator::deallocate()进行释放 // 如果直接释放, 对于data_allocator内部使用内存池的版本 // 就会发生错误 if (start) data_allocator::deallocate(start, end_of_storage - start); } void fill_initialize(size_type n, const T& value) { start = allocate_and_fill(n, value); finish = start + n; // 设置当前使用内存空间的结束点 // 构造阶段, 此实作不多分配内存, // 所以要设置内存空间结束点和, 已经使用的内存空间结束点相同 end_of_storage = finish; } public: // 获取几种迭代器 iterator begin() { return start; } iterator end() { return finish; } // 返回当前对象个数 size_type size() const { return size_type(end() - begin()); } size_type max_size() const { return size_type(-1) / sizeof(T); } // 返回重新分配内存前最多能存储的对象个数 size_type capacity() const { return size_type(end_of_storage - begin()); } bool empty() const { return begin() == end(); } reference operator[](size_type n) { return *(begin() + n); } // 本实作中默认构造出的vector不分配内存空间 vector() : start(0), finish(0), end_of_storage(0) {} vector(size_type n, const T& value) { fill_initialize(n, value); } vector(int n, const T& value) { fill_initialize(n, value); } vector(long n, const T& value) { fill_initialize(n, value); } // 需要对象提供默认构造函数 explicit vector(size_type n) { fill_initialize(n, T()); } vector(const vector<T, Alloc>& x) { start = allocate_and_copy(x.end() - x.begin(), x.begin(), x.end()); finish = start + (x.end() - x.begin()); end_of_storage = finish; } ~vector() { // 析构对象 destroy(start, finish); // 释放内存 deallocate(); } vector<T, Alloc>& operator=(const vector<T, Alloc>& x); // 提供访问函数 reference front() { return *begin(); } reference back() { return *(end() - 1); } void push_back(const T& x) { // 内存满足条件则直接追加元素, 否则需要重新分配内存空间 if (finish != end_of_storage) { construct(finish, x); ++finish; } else insert_aux(end(), x); } iterator insert(iterator position, const T& x) { size_type n = position - begin(); if (finish != end_of_storage && position == end()) { construct(finish, x); ++finish; } else insert_aux(position, x); return begin() + n; } iterator insert(iterator position) { return insert(position, T()); } void pop_back() { --finish; destroy(finish); } iterator erase(iterator position) { if (position + 1 != end()) copy(position + 1, finish, position); --finish; destroy(finish); return position; } iterator erase(iterator first, iterator last) { iterator i = copy(last, finish, first); // 析构掉需要析构的元素 destroy(i, finish); finish = finish - (last - first); return first; } // 调整size, 但是并不会重新分配内存空间 void resize(size_type new_size, const T& x) { if (new_size < size()) erase(begin() + new_size, end()); else insert(end(), new_size - size(), x); } void resize(size_type new_size) { resize(new_size, T()); } void clear() { erase(begin(), end()); } protected: // 分配空间, 并且复制对象到分配的空间处 iterator allocate_and_fill(size_type n, const T& x) { iterator result = data_allocator::allocate(n); uninitialized_fill_n(result, n, x); return result; } template <class T, class Alloc> void insert_aux(iterator position, const T& x) { if (finish != end_of_storage) // 还有备用空间 { // 在备用空间起始处构造一个元素，并以vector最后一个元素值为其初值 construct(finish, *(finish - 1)); ++finish; T x_copy = x; copy_backward(position, finish - 2, finish - 1); *position = x_copy; } else // 已无备用空间 { const size_type old_size = size(); const size_type len = old_size != 0 ? 2 * old_size : 1; // 以上配置元素：如果大小为0，则配置1（个元素大小） // 如果大小不为0，则配置原来大小的两倍 // 前半段用来放置原数据，后半段准备用来放置新数据 iterator new_start = data_allocator::allocate(len); // 实际配置 iterator new_finish = new_start; // 将内存重新配置 try { // 将原vector的安插点以前的内容拷贝到新vector new_finish = uninitialized_copy(start, position, new_start); // 为新元素设定初值 x construct(new_finish, x); // 调整水位 ++new_finish; // 将安插点以后的原内容也拷贝过来 new_finish = uninitialized_copy(position, finish, new_finish); } catch(...) { // 回滚操作 destroy(new_start, new_finish); data_allocator::deallocate(new_start, len); throw; } // 析构并释放原vector destroy(begin(), end()); deallocate(); // 调整迭代器，指向新vector start = new_start; finish = new_finish; end_of_storage = new_start + len; } } template <class T, class Alloc> void insert(iterator position, size_type n, const T& x) { // 如果n为0则不进行任何操作 if (n != 0) { if (size_type(end_of_storage - finish) >= n) { // 剩下的备用空间大于等于“新增元素的个数” T x_copy = x; // 以下计算插入点之后的现有元素个数 const size_type elems_after = finish - position; iterator old_finish = finish; if (elems_after > n) { // 插入点之后的现有元素个数 大于 新增元素个数 uninitialized_copy(finish - n, finish, finish); finish += n; // 将vector 尾端标记后移 copy_backward(position, old_finish - n, old_finish); fill(position, position + n, x_copy); // 从插入点开始填入新值 } else { // 插入点之后的现有元素个数 小于等于 新增元素个数 uninitialized_fill_n(finish, n - elems_after, x_copy); finish += n - elems_after; uninitialized_copy(position, old_finish, finish); finish += elems_after; fill(position, old_finish, x_copy); } } else { // 剩下的备用空间小于“新增元素个数”（那就必须配置额外的内存） // 首先决定新长度：就长度的两倍 ， 或旧长度+新增元素个数 const size_type old_size = size(); const size_type len = old_size + max(old_size, n); // 以下配置新的vector空间 iterator new_start = data_allocator::allocate(len); iterator new_finish = new_start; __STL_TRY { // 以下首先将旧的vector的插入点之前的元素复制到新空间 new_finish = uninitialized_copy(start, position, new_start); // 以下再将新增元素（初值皆为n）填入新空间 new_finish = uninitialized_fill_n(new_finish, n, x); // 以下再将旧vector的插入点之后的元素复制到新空间 new_finish = uninitialized_copy(position, finish, new_finish); } # ifdef __STL_USE_EXCEPTIONS catch(...) { destroy(new_start, new_finish); data_allocator::deallocate(new_start, len); throw; } # endif /* __STL_USE_EXCEPTIONS */ destroy(start, finish); deallocate(); start = new_start; finish = new_finish; end_of_storage = new_start + len; } } } };