STL入门导论[原+译]

末蓝、 2022-09-19 12:27 18阅读 0赞

STL主要有以下六个大的部分：

l **迭代器（iterators）**

迭代器可以理解为一个模板指针；迭代器技术能够使程序反复的对STL容器的内容进行访问；

l **算法（alogrithms）**

STL提供了很多的数据结构算法，这些算法在std命名空间中定义，通过\#include<algorithm>来获得使用权。如常用的算法有：for\_each()、find()、find\_if()、count()、replace()、copy()、sort()、merge等

l **容器（containers）**

常见的容器有：向量容器vector、双向链表容器list、双端队列容器deque、集合容器set、多重集合容器multiset、映射容器map、多重映射容器multimap

l **函数对象（function objects）**

l **内存分配器（allocators）**

l **适配器（adapter）**

适配器是一种泛化的模板类型。STL提供的适配器主要分为迭代器适配器、函数对象适配器、容器适配器，分别用来进行迭代器、函数对象和容器的转换。

**1. 命名空间**

用标准的std命名空间，using namespace std;

**2. 一些建议**

1．在Debug模式下，忽略如下警告信息：\#pragma warning(disable: 4786)

2．当定义如下容器时：

不要写成vector <list<int>> veclis;而要vector <list <int> > veclis;也即是在‘>’与‘>’之间，加一个空格；

**3. copy算法的巧用**

对于如下程序的输出；

**\[cpp\]** [view plain][] [copy][view plain]

1.  \#include <string>
2.  
3.  \#include <set>
4.  
5.  \#include <iostream>
6.  
7.  **using****namespace** std; 
8.  
9.  \#pragma warning(disable: 4786)
10. 
11. **int** main(**int** argc, **char**\* argv\[\]) 
12. 
13. \{ 
14. 
15.  set <string> strset; 
16. 
17.  set <string>::iterator si; 
18. 
19.  strset.insert("cantaloupes"); 
20. 
21.  strset.insert("apple"); 
22. 
23.  strset.insert("orange"); 
24. 
25.  strset.insert("banana"); 
26. 
27.  strset.insert("grapes"); 
28. 
29.  strset.insert("grapes"); 
30. 
31. // This one overwrites the previous occurrence
32. 
33. **for** (si=strset.begin(); si!=strset.end(); si++) 
34. 
35.  \{ 
36. 
37.  cout << \*si << " "; 
38. 
39.  \} 
40. 
41.  cout << endl; 
42. 
43. **return** 0; 
44. 
45. \}

我们可以用如下语句，代替for循环的输出：

copy(strset.begin(), strset.end(), ostream\_iterator<string>(cout, " "));

**4. 如何对一些类应用Map容器**

map是一个通过键(key)来获得值的。当你用你自己定义的类，而不是一些数据类型（如int），你必须保证自定义的类包含如下函数和操作；

1. 默认构造函数（通常是空）

2. 拷贝构造函数

3. 重载运算符’=’

以上三点，是必须的，当然，你也可以添加其他的函数和运算符；

举例：

**\[cpp\]** [view plain][] [copy][view plain]

1.  \#include <string>
2.  
3.  \#include <iostream>
4.  
5.  \#include <vector>
6.  
7.  \#include <map>
8.  
9.  **using****namespace** std; 
10. 
11. 
12. 
13. **class** CStudent 
14. 
15. \{ 
16. 
17. **public** : 
18. 
19. **int** nStudentID; 
20. 
21. **int** nAge; 
22. 
23. **public** : 
24. 
25. //定义一个空的构造函数
26. 
27.  CStudent() \{ \} 
28. 
29. // Full constructor
30. 
31.  CStudent(**int** nSID, **int** nA) \{ nStudentID=nSID; nAge=nA; \} 
32. 
33. // 定义一个拷贝构造函数
34. 
35.  CStudent(**const** CStudent& ob) 
36. 
37.  \{ nStudentID=ob.nStudentID; nAge=ob.nAge; \} 
38. 
39. // 重载运算符 =
40. 
41. **void** operator = (**const** CStudent& ob) 
42. 
43.  \{ nStudentID=ob.nStudentID; nAge=ob.nAge; \} 
44. 
45. \}; 
46. 
47. 
48. 
49. **int** main(**int** argc, **char**\* argv\[\]) 
50. 
51. \{ 
52. 
53.  map <string, CStudent> mapStudent; 
54. 
55. 
56. 
57.  mapStudent\["Joe Lennon"\] = CStudent(103547, 22); 
58. 
59.  mapStudent\["Phil McCartney"\] = CStudent(100723, 22); 
60. 
61.  mapStudent\["Raoul Starr"\] = CStudent(107350, 24); 
62. 
63.  mapStudent\["Gordon Hamilton"\] = CStudent(102330, 22); 
64. 
65. 
66. 
67. // Access via the name
68. 
69.  cout << "The Student number for Joe Lennon is " << 
70. 
71.  (mapStudent\["Joe Lennon"\].nStudentID) << endl; 
72. 
73. 
74. 
75. **return** 0; 
76. 
77. \}

**5. typedef的应用**

例如：

typedef set <int> SET_INT;

typedef SET\_INT::iterator SET\_INT\_ITER

**6. 迭代器的注意事项**

**iterator** \- For any container other than the vector, you can only step one at a time in a forward direction through the container. That is you can only use the ++ operator, not the -- or += operator on it. For vector only you can use any of +=, --, -=, ++, and all the comparison operators <, <=, >, >=, ==, !=.对于大多数的容器，只能应用如下操作符：**++,<,<=,>,>=,==,!=;**而对于vector向量容器，还可以使用**+=, --, -=, ++**运算符。

**reverse\_iterator** \- If you want to step backwards instead of forwards through a non-vector container, replace iterator with reverse\_iterator,**begin()** with **rbegin()**, and **end()** with**rend()**, **++** will then traverse backwards.

**const\_iterator** \- a forward iterator that returns a**const value**. Use this if you want to make it clear that this points to a read-only value.

**const\_reverse\_iterator** \- a reverse iterator that returns a**const value.**

**7. 算法**

算法时应用在模板中的函数。你可以很轻松的对模板容器中的元素进行排序、搜索、操作、交换。

容器本身并不传递给算法，而是容器的**迭代器**传递给算法。因此，算法所限制的数据类型是迭代器的数据类型。

举例：

**\[cpp\]** [view plain][] [copy][view plain]

1.  \#include <algorithm> // If you want to use an 
2.  
3.  // algorithm this is the header used.
4.  
5.  \#include <numeric> // (For Accumulate)
6.  
7.  \#include <vector>
8.  
9.  \#include <iostream>
10. 
11. **using****namespace** std; 
12. 
13. **int** testscore\[\] = \{67, 56, 24, 78, 99, 87, 56\}; 
14. 
15. // predicate that evaluates a passed test限定函数
16. 
17. **bool** passed\_test(**int** n) 
18. 
19. \{ 
20. 
21. **return** (n >= 60); 
22. 
23. \} 
24. 
25. // predicate that evaluates a failed test
26. 
27. **bool** failed\_test(**int** n) 
28. 
29. \{ 
30. 
31. **return** (n < 60); 
32. 
33. \} 
34. 
35. **int** main(**int** argc, **char**\* argv\[\]) 
36. 
37. \{ 
38. 
39. **int** total; 
40. 
41. // 用数组初始化向量容器
42. 
43.  vector <**int**> vecTestScore(testscore, 
44. 
45.  testscore + **sizeof**(testscore) / **sizeof**(**int**)); 
46. 
47. //生成迭代器vi
48. 
49.  vector <**int**>::iterator vi; 
50. 
51. 
52. 
53. // 整理和输出向量容器里的值
54. 
55.  sort(vecTestScore.begin(), vecTestScore.end()); 
56. 
57.  cout << "Sorted Test Scores:" << endl; 
58. 
59. **for** (vi=vecTestScore.begin(); vi != vecTestScore.end(); vi++) 
60. 
61.  \{ cout << \*vi << ", "; \} 
62. 
63.  cout << endl; 
64. 
65. // min\_element 返回一个指向最小值的一个迭代器
66. 
67.  vi = min\_element(vecTestScore.begin(), vecTestScore.end()); 
68. 
69.  cout << "The lowest score was " << \*vi << "." << endl; 
70. 
71. // Same with max\_element
72. 
73.  vi = max\_element(vecTestScore.begin(), vecTestScore.end()); 
74. 
75.  cout << "The highest score was " << \*vi << "." << endl; 
76. 
77. // Use a predicate function to determine the number who passed
78. 
79. //用一个限定函数，来限定传入值的类型；这里限制的是分数
80. 
81.  cout << count\_if(vecTestScore.begin(), vecTestScore.end(), passed\_test) << 
82. 
83. " out of " << vecTestScore.size() << 
84. 
85. " students passed the test" << endl; 
86. 
87. // and who failed
88. 
89.  cout << count\_if(vecTestScore.begin(), 
90. 
91.  vecTestScore.end(), failed\_test) << 
92. 
93. " out of " << vecTestScore.size() << 
94. 
95. " students failed the test" << endl; 
96. 
97. // Sum the scores
98. 
99.  total = accumulate(vecTestScore.begin(), 
100. 
101.  vecTestScore.end(), 0); 
102. 
103. // Then display the Average
104. 
105.  cout << "Average score was " << 
106. 
107.  (total / (**int**)(vecTestScore.size())) << endl; 
108. 
109. **return** 0; 
110. 
111. \}

**8. 模板的派生和嵌入**

1. 作为类的成员变量；如：

**\[cpp\]** [view plain][] [copy][view plain]

1.  **class** CParam 
2.  
3.   string name; 
4.   string unit; 
5.   vector <**double**> vecData; 
6.  ;

2. 继承模板

**\[cpp\]** [view plain][] [copy][view plain]

1.  **class** CParam : **public** vector <**double**> 
2.  \{ 
3.  
4.  string name; 
5.  
6.  string unit; 
7.  
8.  \};

**9. 模板中的模板**

为了创建一个更加复杂的数据结构，你可以在一个模板内创建一个模板。最好先用typedef关键字定义该模板。

举例：

**\[cpp\]** [view plain][] [copy][view plain]

1.  \#include <iostream>
2.  
3.  \#include <vector>
4.  
5.  **using****namespace** std; 
6.  
7.  **typedef** vector <**int**> VEC\_INT; 
8.  
9.  **int** inp\[2\]\[2\] = \{ \{1, 1\}, \{2, 0\}\}; 
10. 
11. // Regular 2x2 array to place into the template
12. 
13. **int** main(**int** argc, **char**\* argv\[\]) 
14. 
15. \{ 
16. 
17. **int** i, j; 
18. 
19.  vector <VEC\_INT> vecvec; 
20. 
21. // if you want to do this in all one step it looks like this
22. 
23. // vector <vector <int> > vecvec;
24. 
25. // Fill it in with the array
26. 
27.  VEC\_INT v0(inp\[0\], inp\[0\]+2); // passing two pointers 
28. 
29. // for the range of values to be copied to the vector
30. 
31.  VEC\_INT v1(inp\[1\], inp\[1\]+2); 
32. 
33.  vecvec.push\_back(v0); 
34. 
35.  vecvec.push\_back(v1); 
36. 
37. **for** (i=0; i<2; i++) 
38. 
39.  \{ 
40. 
41. **for** (j=0; j<2; j++) 
42. 
43.  \{ 
44. 
45.  cout << vecvec\[i\]\[j\] << " "; 
46. 
47.  \} 
48. 
49.  cout << endl; 
50. 
51.  \} 
52. 
53. **return** 0; 
54. 
55. \} 
56. 
57. // Output:
58. 
59. // 1 1
60. 
61. // 2 0

[view plain]: http://blog.csdn.net/nupt123456789/article/details/7478086#