vector和array的区别：

vector的数据安排以及操作方式，与array非常相似。两者的唯一区别在于空间的运用的灵活性。
array是静态空间，一旦配置了就不能改变；要换个大（或小）一点的房子，可以，一切琐细都得由客户端自己来：首先配置一块新空间，然后将元素从旧址一一搬往新址，再把原来的空间释还给系统。
vector是动态空间，随着元素的加入，它的内部机制会自行扩充空间以容纳新元素。因此，vector的运用对于内存的合理利用与运用的灵活性有很大的帮助，我们再也不必因为害怕空间不足而一开始要求一个大块头的array了，我们可以安心使用array，吃多少用多少。
vector的实现技术，关键在于其对大小的控制以及重新配置时的数据移动效率。一旦vector的旧有空间满载，如果客户端每新增一个元素，vector的内部只是扩充一个元素的空间，实为不智。因为所谓扩充空间（不论多大），一如稍早所说，是”配置新空间/数据移动/释还旧空间“的大工程，时间成本很高，应该加入某种未雨绸缪的考虑。稍后我们便可看到SGI vector的空间配置策略了。
另外，由于vector维护的是一个连续线性空间，所以vector支持随机存取。
注意：vector动态增加大小时，并不是在原空间之后持续新空间（因为无法保证原空间之后尚有可供配置的空间），而是以原大小的两倍另外配置一块较大的空间，然后将原内容拷贝过来，然后才开始在原内容之后构造新元素，并释放原空间。因此，对vector的任何操作，一旦引起空间重新配置，指向原vector的所有迭代器就都失效了。这是程序员易犯的一个错误，务需小心。

// alloc是SGI STL的空间配置器 
template <class T, class Alloc = alloc>  // 预设使用 alloc 为配置器
class vector {
public:// 以下标示 (1),(2),(3),(4),(5)，代表 iterator_traits<em> 所服务的5個型别。 // vector的嵌套类型定义,typedefs用于提供iterator_traits<I>支持 typedef T value_type;             // (1)typedef value_type* pointer;          // (2)typedef const value_type* const_pointer;typedef const value_type* const_iterator;typedef value_type& reference;        // (3)typedef const value_type& const_reference;typedef size_t size_type;typedef ptrdiff_t difference_type;    // (4)// 以下，由于vector 所维护的是一个连续线性空間，所以不论其元素型別为何，// 原生指标都可以做为其迭代器而满足所有需求。typedef value_type* iterator;/* 根据上述写法，如果客户端写出如下的代码：vector<shape>::iterator is;is 的型別其实就是Shape*而STL 內部运用 iterator_traits<is>::reference 时，获得 Shape&运用iterator_traits<is>::iterator_category 时，获得random_access_iterator_tag        (5)（此乃iterator_traits 针对原生指标的特化结果）*///此处省略了一些与本文主题相关性不大的内容.......
protected:// 专属之空间配置器，每次配置一個元素大小// 这个提供STL标准的allocator接口 typedef simple_alloc<value_type alloc=""> data_allocator;// vector采用简单的连续线性空间。以两个迭代器start和end分別指向头尾，// 并以迭代器end_of_storage指向容量尾端。容量可能比(尾-头)还大，// 多余即借用空間。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;  //表示目前可用空间的尾void insert_aux(iterator position, const T& x);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);  // 配置空间并设初值// 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  finish = start + n;             // 调整水位end_of_storage = finish;            // 调整水位}public:// 获取几种迭代器iterator begin() { return start; }const_iterator begin() const { return start; }iterator end() { return finish; }const_iterator end() const { return finish; }reverse_iterator rbegin() { return reverse_iterator(end()); }const_reverse_iterator rbegin() const { return const_reverse_iterator(end()); }reverse_iterator rend() { return reverse_iterator(begin()); }const_reverse_iterator rend() const { return const_reverse_iterator(begin()); }// 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); }const_reference operator[](size_type n) const { 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) {}////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////  
// 本实作中给定个数和对象, 则只分配所需内存, 不会多分配  
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////  
//                    vector(size_type n, const T& value)  
//                                   ↓  
//                         fill_initialize(n, value)  
//                                   ↓  
//                        allocate_and_fill(n, value)  
//                                   ↓  
//          data_allocator::allocate(n)          <stl_alloc.h>  
//          uninitialized_fill_n(result, n, x)  <stl_uninitialized.h>  
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////  
// 以下建模式，允許指定大小 n 和初值 valuevector(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); }explicit vector(size_type n) { fill_initialize(n, T()); }
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////  
// 复制构造, 同样不会多分配内存  
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////  
//                     vector(const vector<T, Alloc>& x)  
//                                   ↓  
//         allocate_and_copy(x.end() - x.begin(), x.begin(), x.end());  
//                                   ↓  
//        data_allocator::allocate(n)              <stl_alloc.h>  
//        uninitialized_copy(first, last, result); <stl_uninitialized.h>  
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////  
// 需要对象提供默认构造函数  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;}
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////  
// 复制一个区间进行构造, 可能会导致多分配内存  
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////  
//               vector(InputIterator first, InputIterator last)  
//                                   ↓  
//            range_initialize(first, last, iterator_category(first));  
//                                   ↓  
//                     for ( ; first != last; ++first)  
//                         push_back(*first);  
//            由于使用push_back()操作, 可能导致多次重复分配内存,个人感觉应该先  
//            data_allocator::allocate((last - first) * sizeof(T));  
//            然后uninitialized_copy(first, last, result);  
//            这样不会多分配内存， 也不会导致多次重新分配内存问题  
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////  template <class inputiterator>vector(InputIterator first, InputIterator last) :start(0), finish(0), end_of_storage(0){range_initialize(first, last, iterator_category(first));}
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////  
// 复制一个区间进行构造, 可能会导致多分配内存  
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////  
//              vector(const_iterator first, const_iterator last)  
//                                   ↓  
//                        distance(first, last, n);  
//                                   ↓  
//                      allocate_and_copy(n, first, last);  
//                                   ↓  
//       data_allocator::allocate(n)               <stl_alloc.h>  
//       uninitialized_copy(first, last, result);  <stl_uninitialized.h>  
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////  vector(const_iterator first, const_iterator last) {size_type n = 0;distance(first, last, n);start = allocate_and_copy(n, first, last);finish = start + n;end_of_storage = finish;}
#endif /* __STL_MEMBER_TEMPLATES */~vector() { // 析构对象 destroy(start, finish);  // 全域函式，建构/解构基本工具。// 释放内存 deallocate();   // 先前定义好的成员函式}////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////  
// 预留一定空间, 如果n < capacity(), 并不会减少空间  
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////  
//                          reserve(size_type n)  
//                                   ↓  
//                   allocate_and_copy(n, start, finish)  
//                   destroy(start, finish);               <stl_construct.h>  
//                   deallocate();  
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////  vector<T, Alloc>& operator=(const vector<T, Alloc>& x);void reserve(size_type n) {if (capacity() < n) {const size_type old_size = size();iterator tmp = allocate_and_copy(n, start, finish);destroy(start, finish);deallocate();start = tmp;finish = tmp + old_size;end_of_storage = start + n;}}
vector<T, Alloc>& operator=(const vector<T, Alloc>& x);  // 提供访问函数  reference front() { return *begin(); }  reference back() { return *(end() - 1); } ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////  // 向容器尾追加一个元素, 可能导致内存重新分配  ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////  //                          push_back(const T& x)  //                                   |  //                                   |---------------- 容量已满?  //                                   |  //               ----------------------------  //           No  |                          |  Yes  //               |                          |  //               ↓                          ↓  //      construct(finish, x);       insert_aux(end(), x);  //      ++finish;                           |  //                                          |------ 内存不足, 重新分配  //                                          |       大小为原来的2倍  //      new_finish = data_allocator::allocate(len);       <stl_alloc.h>  //      uninitialized_copy(start, position, new_start);   <stl_uninitialized.h>  //      construct(new_finish, x);                         <stl_construct.h>  //      ++new_finish;  //      uninitialized_copy(position, finish, new_finish); <stl_uninitialized.h>  ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////  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);  }  // 交换两个vector, 实际上是交换内部的状态指针  void swap(vector<T, Alloc>& x)  {  __STD::swap(start, x.start);  __STD::swap(finish, x.finish);  __STD::swap(end_of_storage, x.end_of_storage);  }  ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////  // 在指定位置插入元素  ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////  //                   insert(iterator position, const T& x)  //                                   |  //                                   |------------ 容量是否足够 && 是否是end()?  //                                   |  //               -------------------------------------------  //            No |                                         | Yes  //               |                                         |  //               ↓                                         ↓  //    insert_aux(position, x);                  construct(finish, x);  //               |                              ++finish;  //               |-------- 容量是否够用?  //               |  //        --------------------------------------------------  //    Yes |                                                | No  //        |                                                |  //        ↓                                                |  // construct(finish, *(finish - 1));                       |  // ++finish;                                               |  // T x_copy = x;                                           |  // copy_backward(position, finish - 2, finish - 1);        |  // *position = x_copy;                                     |  //                                                         ↓  // data_allocator::allocate(len);                       <stl_alloc.h>  // uninitialized_copy(start, position, new_start);      <stl_uninitialized.h>  // construct(new_finish, x);                            <stl_construct.h>  // ++new_finish;  // uninitialized_copy(position, finish, new_finish);    <stl_uninitialized.h>  // destroy(begin(), end());                             <stl_construct.h>  // deallocate();  ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////  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;  }  // 提供插入操作  ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////  //                 insert_aux(iterator position, const T& x)  //                                   |  //                                   |---------------- 容量是否足够?  //                                   ↓  //              -----------------------------------------  //        Yes   |                                       | No  //              |                                       |  //              ↓                                       |  // 从opsition开始, 整体向后移动一个位置                     |  // construct(finish, *(finish - 1));                    |  // ++finish;                                            |  // T x_copy = x;                                        |  // copy_backward(position, finish - 2, finish - 1);     |  // *position = x_copy;                                  |  //                                                      ↓  //                            data_allocator::allocate(len);  //                            uninitialized_copy(start, position, new_start);  //                            construct(new_finish, x);  //                            ++new_finish;  //                            uninitialized_copy(position, finish, new_finish);  //                            destroy(begin(), end());  //                            deallocate();  ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////  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;  }  }  ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////  // 在指定位置插入n个元素  ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////  //             insert(iterator position, size_type n, const T& x)  //                                   |  //                                   |---------------- 插入元素个数是否为0?  //                                   ↓  //              -----------------------------------------  //        No    |                                       | Yes  //              |                                       |  //              |                                       ↓  //              |                                    return;  //              |----------- 内存是否足够?  //              |  //      -------------------------------------------------  //  Yes |                                               | No  //      |                                               |  //      |------ (finish - position) > n?                |  //      |       分别调整指针                              |  //      ↓                                               |  //    ----------------------------                      |  // No |                          | Yes                  |  //    |                          |                      |  //    ↓                          ↓                      |  // 插入操作, 调整指针           插入操作, 调整指针           |  //                                                      ↓  //            data_allocator::allocate(len);  //            new_finish = uninitialized_copy(start, position, new_start);  //            new_finish = uninitialized_fill_n(new_finish, n, x);  //            new_finish = uninitialized_copy(position, finish, new_finish);  //            destroy(start, finish);  //            deallocate();  ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////  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;  }  }  }  
};