13.2.3　序列式容器中元素的插入和删除

在普通数组中，元素的插入和删除是件很烦琐的事情，但在序列式容器中，只要调用操作函数，所有的事情都由STL类库自动完成，而且容器对象都能随着元素的插入和删除自动增大或缩小。

注意

在创建数组时，需要指定元素的个数以帮助编译器开辟所需内存区域，而在创建容器对象时不必指明容器对象的最大容量，因为由STL类库管理的容器对象内存是动态的。

1.push_back（t）和pop_back（void）

push_back（t）和pop_back（void）允许在容器对象的末尾进行安插和删除操作，从字面上不难看出push_back（t）是在最末端安插一个元素t，容器对象的容量自动增大，pop_back（void）是删除最末端的元素，容器对象的容量自动减小。以vector为例如以下示例代码13.2所示。

代码13.2　push_back（t）和pop_back（void）函数InsertAndDelete1

输出结果如下所示。

【代码解析】代码第7行将数据插入到容器最后，代码第13行将最后一个元素弹出。最后的输出结果验证了容器对象大小的动态变化。

2.push_front（t）和pop_front（void）

list和deque还提供了push_front（t）以及pop_front（void），分别用于在容器对象的头部安插或删除一个元素，不过，这两个操作函数对vector并不适用。以list为例，如以下示例代码13.3所示。

代码13.3　push_front（t）和pop_front（void）函数InsertAndDelete2

输出结果如下所示。

【代码解析】代码第8行和第16行使用简单的两个函数（push_front和pop_front）完成了从头部安插和删除一个元素的操作。

3.front（void）和back（void）

前面介绍的push_back（t）和push_front（t），以及pop_back（void）和pop_front（void）返回值类型都是void，也就是说，无法从pop_back（void）和pop_front（void）得到被删除的元素值。为此，STL提供了front（void）和back（void）来读取序列式容器对象的最前端元素和最末端元素，这两个函数方法对vector、list和deque都适用。以deque为例，如以下示例代码13.4所示。

代码13.4　front（void）和back（void）函数InsertAndDelete3

输出结果如下所示。

【代码解析】需要注意的是代码第8行的front（void）和第9行的back（void）只能用于元素的读取，而不能用于改写元素的值，如“obD.front（）=1；”是非法的。

说明

前面介绍的6个函数操作：push_back（t）、push_front（t）、pop_back（void）、pop_front（void）、front（void）和back（void），其复杂度都是固定的，换言之，操作所用的时间与容器对象元素的个数无关。

4.insert插入操作

不仅可以在最前端和最末端安插元素，序列式容器还可在中间特定位置安插元素，insert成员函数有如下几种重载形式，编译器根据传递的参数决定调用哪个版本。

❑iterator insert（iterator p,elemType t）；

将元素t安插于迭代器p之前，返回的迭代器指向被安插的元素。

❑void insert（iterator p,int num,elemType t）；

在迭代器p之前安插num个元素，这些元素的值都为t，无返回值。

❑void insert（iterator p,iterator first,iterator last）；

在迭代器p之前安插[first,last）之间的所有元素。

从以下示例代码中体会3种insert不同的操作，如代码13.5所示。

代码13.5　序列式容器通用的3种insert操作InsertMethods

输出结果如下所示。

【代码解析】代码第16行、第19行和第24行演示了3种insert操作的用法，初学者容易忽略的是3种操作的返回值，代码第16行的语句“pD=obD.insert（pD，1）；”在迭代器前插入元素1，并用指向新插入的元素1的迭代器为pD赋值，这有效避免发生“迭代器失效”现象。

“迭代器失效”（Iterator Invalid）将在迭代器一节中进行详细介绍，从字面意义上理解这意味着迭代器不再指向原来的位置，这是由于系统为容器的扩充或删除等操作造成的，因此在继续使用迭代器前，必须对迭代器重新定位。所以语句“pD=obD.begin（）；”在此十分重要，将pD指向最前端元素，则语句“obD.insert（pD,sz,sz+3）；”成功地将7、8和9插入vector的头部。

5.erase删除操作

除了使用pop_front（void）和pop_back（void）外，序列式容器可以通过erase成员函数抹除容器中指定位置处的元素，erase函数有如下两种重载形式。

❑iterator erase（iterator p）；

抹除迭代器p指定的元素，返回指向所删除元素的下一个元素的迭代器。

❑iterator erase（iterator first,iterator last）；

抹除[first,last）之间的所有元素，返回指向被删除的一片元素的下一个元素的迭代器。

以list容器为例，体会元素的删除操作，如代码13.6所示。

代码13.6　序列式容器通用的两种erase操作EraseMethods

输出结果如下所示。

【代码解析】代码中在创建list＜int＞型迭代器时用“obL.begin（）”为其初始化，并用“iter++”使其指向list＜int＞容器对象obL的第2个元素2，代码第20行语句“iter=obL.erase（iter）；”将iter指向的第2个元素从obL中抹去，并返回指向第3个元素的迭代器，赋值给iter，因此，代码第23行语句“obL.erase（iter,obL.end（））；”将从iter指向的元素到最后1个元素全部从obL中抹去，obL中只剩下了第1个元素1。

因为vector和deque都支持下标运算符随机访问，所以使用诸如“容器对象名.erase（迭代器p，迭代器p+2）；”是合法的，但list不能这样用，换言之，在代码13.6中如果使用语句“obL.erase（iter,iter+3）；”，编译器会指出错误。

6.clear操作

成员函数clear用于将容器对象清空，clear成员函数只有一个版本，如下所示。

除了返回值外，上述代码等价于“erase（begin（），end（））”。