STL学习3常用算法3.2适配器

本文深入探讨了C++标准库中的函数对象适配器,包括bind2nd、bind1st、not1、not2、ptr_fun及成员函数适配器的使用方法与应用场景。通过具体实例展示了如何利用这些适配器来调整函数对象的行为,实现更灵活的算法设计。

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1、函数对象适配器

    1.1 bind2ndz或者bind1st  将两个参数进行绑定

       1.1.1 bind2nd  将参数绑定为函数对象的第二个参数

        1.1.2 bind1st的参数绑定是相反的 将参数绑定为函数对象的第一个参数

   1.2  继承 public binary_function<类型1,类型2,返回值>

    1.3  加const

2、取反适配器

     2.1.1 一元取反  not1

          2.1.1.1  继承 unary_function<类型1,返回值类型>

    2.1.2  二元取反 not2

3  函数指针适配器

      3.1 ptr_fun  将函数指针(普通函数)适配为函数对象  用于将普通函数用于需要函数对象处

4 成员函数适配器

   4.1 men_fun_ref  用于容器中存放对象本体

   4.2 men_fun 用于容器中存放对象指针 

5 测试程序

#include"pch.h"
#include<iostream>
#include<vector>
#include<algorithm>
#include<functional>
#include<string>
using namespace std;

//1、函数对象适配器

class myPrint:public binary_function<int,int,void>
{
public:
	void operator()(int val,int start)const
	{
		cout << "val= "<<val
			<<" strat= "<<start
			<<" sum= "<<val+start << endl;
	}
};
void test01()
{
	vector<int>v;
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		v.push_back(i);
	}
	//for_each第三个参数只接受传递一个参数的函数对象
	//若函数对象需要两个参数 使用内建函数对象 
	/*使用步骤:1、包含functional头文件  将参数bind2nd进行绑定
	            2、做继承 public binary_function<参数1,参数2,返回值>
				3、重载()函数后加const
				*/
	int num;
	cout << "请输入起始值:";
	cin >> num;
	//bind2nd  将参数绑定为函数对象的第二个参数
	for_each(v.begin(), v.end(),bind2nd(myPrint(),num) );
	//bind1st的参数绑定是相反的 将参数绑定为函数对象的第一个参数
	//for_each(v.begin(), v.end(), bind1st(myPrint(), num));
	
}

//取反适配器
class GreaterThen5:public unary_function<int,bool>
{
public:
	bool operator()(int val)const
	{
		return val > 5;
	}
};
void test02()
{
	vector<int>v;
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		v.push_back(i);
	}
	vector<int>::iterator pos;
	pos=find_if(v.begin(), v.end(), GreaterThen5());
	
	if (pos != v.end())
	{
		cout << "找到大于5的数字:" << *pos << endl;
	}
	else
	{
		cout << "未找到" << endl;
	}

	//取反适配器使用
	//方法一 更改自定义函数对象
	/* 1、一元取反 not1
	   2、继承public unary_function<类型1,返回值>
	   3、加const*/
	pos = find_if(v.begin(), v.end(),not1( GreaterThen5()));
	//方法二 全部采用内建函数
	//pos = find_if(v.begin(), v.end(), not1(bind2nd(greater<int>(),5)));
	if (pos != v.end())
	{
		cout << "找到第一个小于5的数字:" << *pos << endl;
	}
	else
	{
		cout << "未找到" << endl;
	}
}

//函数指针适配器
void myPrint3(int val,int start)
{
	cout << val+start << endl;
}
void test03()
{
	vector<int>v;
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		v.push_back(i);
	}
	int num;
	cout << "请输入起始值:";
	cin >> num;
	//函数指针适配器将普通函数指针  适配成函数对象
	//ptr_fun
	for_each(v.begin(), v.end(),bind2nd(ptr_fun(myPrint3),num));
}

//成员函数适配器
class Person
{
public:
	Person(string name, int age)
	{
		m_Name = name;
		m_Age = age;
	} 
	void print()const
	{
		cout << "姓名:" << m_Name << " 年龄:" << m_Age << endl;
	}
	string m_Name;
	int m_Age;

};

void test04()
{
	vector<Person>v;
	Person p1("aaa", 10);
	Person p2("bbb", 20);
	Person p3("ccc", 30);
	Person p4("ddd", 40);
	Person p5("eee", 50);
	v.push_back(p1);
	v.push_back(p2);
	v.push_back(p3);
	v.push_back(p4);
	v.push_back(p5);
	for_each(v.begin(), v.end(), mem_fun_ref(&Person::print));
	//如果容器中存放的对象指针用mem_fun
}
int main()
{
	//test01();
	//test02();
	//test03();
	test04();
}

    

学习 C++ STL(标准模板库)是掌握现代 C++ 编程的重要一步。以下是一个系统的学习路径与资源推荐,帮助从基础到进阶逐步深入掌握 STL。 ### 3.1 基础知识准备 在开始学习 STL 之前,需要具备基本的 C++ 编程能力,包括变量、控制结构、函数、类和对象等概念。可以参考一些经典的 C++ 入门书籍,例如《C++ Primer》或《C++ Primer Plus》,这些书对初学者非常友好,并为后续学习打下坚实的基础 [^1]。 ### 3.2 初识 STL:核心组件 STL 包括三个主要部分: - **容器(Containers)**:用于存储数据,如 `vector`、`list`、`map`、`set` 等。 - **算法(Algorithms)**:提供常用操作,如排序、查找、遍历等,通过 `<algorithm>` 头文件引入。 - **迭代器(Iterators)**:连接容器和算法,类似于指针,用于访问容器中的元素。 建议从最常用的容器开始,例如 `vector` 和 `map`,并结合实际代码练习其用法。例如定义一个 `vector<int>` 并使用 `push_back()` 添加元素,然后使用 `for` 循环和迭代器进行遍历: ```cpp #include <iostream> #include <vector> using namespace std; int main() { vector<int> vec; vec.push_back(10); vec.push_back(20); vec.push_back(30); for (vector<int>::iterator it = vec.begin(); it != vec.end(); ++it) { cout << *it << " "; } return 0; } ``` 同时,理解栈(`stack`)和队列(`queue`)的基本用法,它们属于适配器容器,常用于实现特定的数据结构问题 [^4]。 ### 3.3 深入容器类型 不同容器适用于不同的应用场景: - `vector<T>`:连续内存存储,适合随机访问,尾部插入/删除效率高。 - `list<T>`:双向链表,适合频繁插入/删除操作。 - `deque<T>`:双端队列,支持两端高效插入/删除。 - `forward_list<T>`:单向链表,占用更少内存,适合短小序列 [^5]。 建议结合具体场景比较它们的性能差异,比如在频繁插入时选择 `list` 而不是 `vector`。 ### 3.4 算法与泛型编程 STL 提供了大量的通用算法,如 `sort()`、`find()`、`count_if()` 等。这些算法通常与容器配合使用,通过迭代器指定操作范围。例如对 `vector` 进行排序: ```cpp #include <algorithm> ... sort(vec.begin(), vec.end()); ``` 此外,了解函数对象(Functor)和 Lambda 表达式,它们可以作为自定义条件传递给算法,提高代码灵活性 [^2]。 ### 3.5 现代 C++ 特性结合 随着 C++11、C++14 和 C++17 的推出,STL 也得到了显著增强,例如: - **智能指针(Smart Pointers)**:如 `shared_ptr` 和 `unique_ptr`,提升内存管理的安全性。 - **范围循环(Range-based for loop)**:简化容器遍历。 - **移动语义(Move Semantics)**:优化临时对象的处理,减少拷贝开销。 例如,使用范围循环简化之前的 `vector` 遍历: ```cpp for (int x : vec) { cout << x << " "; } ``` 这不仅提高了代码可读性,还减少了迭代器相关错误的可能性 [^2]。 ### 3.6 实践项目与综合应用 为了巩固所学内容,建议完成一些实践项目,例如: - 实现一个简单的图书管理系统,使用 `map<string, int>` 存储书名与库存数量。 - 使用 `priority_queue` 实现任务调度程序。 - 用 `unordered_map` 构建高频词统计工具。 这些项目有助于将理论知识转化为实际编码能力。 ### 3.7 推荐学习资源 - **书籍**: - 《Effective STL》:Scott Meyers 经典著作,深入讲解 STL 使用技巧。 - 《The C++ Standard Library: A Tutorial and Reference》:Nicolai M. Josuttis 所著,权威参考资料。 - **在线教程**: - cppreference.com:详细且更新及时的 STL 参考文档。 - GeeksforGeeks 或 LeetCode:提供大量 STL 应用实例与算法题解。 通过以上路径,可以从基础语法逐步深入到高级特性和实战应用,全面提升 STL 的掌握程度。
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