STL扩展——编写自己的 STL 容器

最新推荐文章于 2022-05-12 14:59:30 发布

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本文介绍了如何将自定义容器与STL（标准模板库）结合，包括侵入式、非侵入式和包装法三种方法。示例展示了使用数组作为STL容器以及创建一个包装类carray，实现类似STL接口，支持算法操作如排序和转换。这些方法使自定义数据结构能够利用STL的便利性和效率。

东阳的学习笔记

你可以使用字符串或数组作为 STL 容器，也可以自行撰写特殊容器以满足特殊需求。如果你自行撰写容器，仍可从诸如排序、合并算法中受益。此即 开放型封闭原则。

将自定义的容器 “STL化” 的三种不同方法

The invasive approach (侵入式作法)

直接提供 STL 容器的所需接口。这种做法需要以特定方式编写容器，所以是侵入性的。

The noninvasive approach (非侵入式作法)

由你撰写或提供特殊的迭代器，作为算法和特殊容器间的界面。他需要的只是 “遍历容器所有元素“的能力——这是任何容器都能以某种形式展现的能力。

The wrapper approach（包装法）

将上述两种方法加以组合，我们可以写一个外套类别（wrapper）来包装任何的数据结构，并显示出与 STL 容器相似的接口

直接使用数组当作 STL 的例子

/*
 * array1.cpp
 * 以 array 作为STL容器
 *  Created on: 2021年1月8日
 *      Author: san
 */

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <functional>
#include <iterator>

using namespace std;

int main()
{
	int coll[] {5, 6, 2, 4, 1, 3};

	// square all elements,
	transform(coll, coll+6,       // first source
			coll,                 // second source
			coll,                 // dest
			multiplies<int>());   // operation

	// sort begining with the second element
	sort(coll+1, coll+6);

	// print all
	copy(coll, coll+6,
			ostream_iterator<int>(cout, " "));
	cout << endl;
}

一个数组外包装的例子

/*
 * carray.hpp
 *
 *  Created on: 2021年1月8日
 *      Author: san
 */

#ifndef CONT_CARRAY_HPP_
#define CONT_CARRAY_HPP_

#include <cstddef>

template <class T, std::size_t thesize>
class carray {
private:
	T v[thesize];

public:
	// type definition
	typedef T                value_type;
	typedef T                *iterator;
	typedef const T          *const_iterator;
	typedef T                &reference;
	typedef const T          &const_reference;
	typedef std::size_t      size_type;
	typedef std::ptrdiff_t   difference_type;

	// iterator support
	iterator begin() { return v; }
	const_iterator begin() const { return v; }
	iterator end() { return v + thesize; }
	const_iterator end() const { return v + thesize; }

	// direct element access
	reference operator[] (size_type i) { return v[i]; }
	const_reference operator[] (size_type i) const { return v[i]; }

	// size is constant
	size_type size() const { return thesize; }
	size_type max_size() const { return thesize; }

	// conversion to ordinary array
	T *as_array() { return v; }
};

#endif /* CONT_CARRAY_HPP_ */