vector<bool>不是存储bool类型元素的vector容器！

前面章节中，已经详细介绍了 vector<T> 容器的功能和用法。特别需要提醒的是，在使用 vector 容器时，要尽量避免使用该容器存储 bool 类型的元素，即避免使用 vector<bool>。

具体来讲，不推荐使用 vector<bool> 的原因有以下 2 个：

1. 严格意义上讲，vector<bool> 并不是一个 STL 容器；
2. vector<bool> 底层存储的并不是 bool 类型值。

读者可能会感到有些困惑，别着急，继续往下读。

vector<bool>不是容器

值得一提的是，对于是否为 STL 容器，C++ 标准库中有明确的判断条件，其中一个条件是：如果 cont 是包含对象 T 的 STL 容器，且该容器中重载了 [ ] 运算符（即支持 operator[]），则以下代码必须能够被编译：

T *p = &cont[0];

此行代码的含义是，借助 operator[ ] 获取一个 cont<T> 容器中存储的 T 对象，同时将这个对象的地址赋予给一个 T 类型的指针。

这就意味着，如果 vector<bool> 是一个 STL 容器，则下面这段代码是可以通过编译的：

//创建一个 vector<bool> 容器
vector<bool>cont{0,1};
//试图将指针 p 指向 cont 容器中第一个元素
bool *p = &cont[0];

但不幸的是，此段代码不能通过编译。原因在于 vector<bool> 底层采用了独特的存储机制。

实际上，为了节省空间，vector<bool> 底层在存储各个 bool 类型值时，每个 bool 值都只使用一个比特位（二进制位）来存储。也就是说在 vector<bool> 底层，一个字节可以存储 8 个 bool 类型值。在这种存储机制的影响下，operator[ ] 势必就需要返回一个指向单个比特位的引用，但显然这样的引用是不存在的。

C++ 标准中解决这个问题的方案是，令 operator[] 返回一个代理对象（proxy object）。有关代理对象，由于不是本节重点，这里不再做描述，有兴趣的读者可自行查阅相关资料。

同样对于指针来说，其指向的最小单位是字节，无法另其指向单个比特位。综上所述可以得出一个结论，即上面第 2 行代码中，用 = 赋值号连接 bool *p 和 &cont[0] 是矛盾的。

由于 vector<bool> 并不完全满足 C++ 标准中对容器的要求，所以严格意义上来说它并不是一个 STL 容器。可能有读者会问，既然 vector<bool> 不完全是一个容器，为什么还会出现在 C++ 标准中呢？

这和一个雄心勃勃的试验有关，还要从前面提到的代理对象开始说起。由于代理对象在 C++ 软件开发中很受欢迎，引起了 C++ 标准委员会的注意，他们决定以开发 vector<bool> 作为一个样例，来演示 STL 中的容器如何通过代理对象来存取元素，这样当用户想自己实现一个基于代理对象的容器时，就会有一个现成的参考模板。

然而开发人员在实现 vector<bool> 的过程中发现，既要创建一个基于代理对象的容器，同时还要求该容器满足 C++ 标准中对容器的所有要求，是不可能的。由于种种原因，这个试验最终失败了，但是他们所做过的尝试（即开发失败的 vector<bool>）遗留在了 C++ 标准中。

至于将 vector<bool> 遗留到 C++ 标准中，是无心之作，还是有意为之，这都无关紧要，重要的是让读者明白，vector<bool> 不完全满足 C++ 标准中对容器的要求，尽量避免在实际场景中使用它！

如何避免使用vector<bool>

那么，如果在实际场景中需要使用 vector<bool> 这样的存储结构，该怎么办呢？很简单，可以选择使用 deque<bool> 或者 bitset 来替代 vector<bool>。

要知道，deque 容器几乎具有 vecotr 容器全部的功能（拥有的成员方法也仅差 reserve() 和 capacity()），而且更重要的是，deque 容器可以正常存储 bool 类型元素。

有关 deque 容器的具体用法，后续章节会做详细讲解。

还可以考虑用 bitset 代替 vector<bool>，其本质是一个模板类，可以看做是一种类似数组的存储结构。和后者一样，bitset 只能用来存储 bool 类型值，且底层存储机制也采用的是用一个比特位来存储一个 bool 值。

和 vector 容器不同的是，bitset 的大小在一开始就确定了，因此不支持插入和删除元素；另外 bitset 不是容器，所以不支持使用迭代器。

有关 bitset 的用法，感兴趣的读者可查阅 C++ 官方提供的 bitset使用手册。