C++ STL详解-优快云博客

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通用编程技术(generic programming)

面对对象编程关注的是编程的数据方面，而通用编程技术关注的是算法。它们之间的共同点是抽象和创建可重用代码。

通用编程技术旨在编写独立于数据类型的代码。在C++中，完成通用程序的工具是模板。

STL

STL提供了一组表示容器、迭代器、函数对象和算法的模板。

容器是一个与数组类似的单元，可以存储若干个值。STL容器是同质的，即存储的值的类型相同。

算法是完成特定任务(如对数组进行排序或在链表中查找特定值)的处方。

迭代器能够用来遍历容器的对象，与能够遍历数组的指针类似，是广义指针。

函数对象是类似于函数的对象，可以是类对象或函数指针(包括函数名，因为函数名被用作指针).

STL使得能够构造各种容器(包括数组、队列和链表)和执行各种操作(包括搜索、排序和随机排列)。

各种STL容器模板都接受一个可选的模板参数，该参数指定使用哪个分配器对象来管理内存。

例如，vector模板的开头与下面类似:

template <class T,class Allocator = allocator<T> >
class vector { ...

    所有的STL容器都提供了一些基本方法，其中包括:
    size()——返回容器中元素数目、
    swap()——交换两个容器的内容、
    begin()——返回一个指向容器中第一个元素的迭代器、
    end()——返回一个表示超过容器尾的迭代器。

迭代器

它是一个广义指针。它可以是指针，也可以是一个可对其执行类似指针的操作——如解除引用(如 operator*() )和递增(如operator++() )——的对象。

对指向迭代器的指针进行广义化使得STL能够为各种不同的容器类(包括那些简单指针无法处理的类)提供统一的接口。

每个容器类都定义了一个合适的迭代器，该迭代器的类型是一个名为iterator的typedef，其作用域为整个类。

例如，为vector的double类型规范声明一个迭代器:
vector<double>::iterator pd; // pd an iterator

假设scores是一个vector<double>对象:
vector<double> scores;

则可以使用迭代器pd执行这样的操作:
pd = scores.begin(); // have pd point to the first element
*pd = 22.3; // dereference pd and assign value to first element
++pd; // make pd point to the next element

超过结尾(past-the-end)。它是一种迭代器，指向容器最后一个元素后面的那个元素。因此，如果scores和pd的定义与前面的范例中相同，则可以用下面的代码来显示容器的内容:
for (pd = scores.begin(); pd != scores.end(); pd++)
cout << *pd << endl;

STL容器的其他方法

比如vector模板类还包含一些只有某些STL容器才有的方法。

push_back()方法将元素添加到容器末尾。这样做时，它将负责内存管理，增加容器的长度，使之能够容纳新的成员。

范例:
vector<double> scores; // create an empty vector
double temp;
while (cin >> temp && temp >= 0)
scores.push_back(temp);
cout << "You entered " << scores.size() << " scores./n";

每次循环都给scores对象增加一个元素。在编写或运行程序时，无须了解元素的数目。只要能够取得足够的内存，程序就可以根据需要增加scores的长度。

erase()方法删除容器中给定区间的元素。它接受两个迭代器参数，这些参数定义了要删除的区间。第一个迭代器指定区间的起始处，第二个迭代器位于区间终止处的后一个位置。

范例:
vector<double> scores(10);
scores.erase(scores.begin(), scores.begin()+2);

上述代码将删除第一个和第二个元素，即删除begin()和begin()+1指向的元素(由于vector提供了随机访问功能，因此vector类迭代器定义了诸如begin()+2等操作)。

区间[it1,it2]由迭代器it1和it2指定，其范围为it1到it2(不包括it2)。

insert()方法接受3个迭代器参数，第一个参数指定了新元素的插入位置，第二个和第三个迭代器参数指定了被插入区间，该区间通常是另一个容器对象的一部分。

范例:
vector<int> old;
vector<int> new;
...
old.insert(old.begin(),new.begin()+1,new.end());

上述代码将new对象中除第一个元素以外的所有元素插入到old对象的第一个元素的前面。

使用超尾元素，将新元素附加到尾部:

old.insert(old.end(),new.begin()+1,new.end());

STL非成员(non-member)函数

STL从更广泛的角度定义了适用于所有容器类的非成员函数。