C++泛型编程总结（一）

目录：

  1.STL的组成

    2.指针的算术运算

    3.泛型find()的实现&泛型指针iterator的作用

    4.常用泛型算法汇总

    5.所有容器的通用操作

    6.顺序容器vector,list,deque的插入和删除

       vector iterators incompatible错误避免与原因分析

---

 1.STL的组成

    （1）容器container：vector\list\set\map\pair……

    （2）泛型算法generic algorithm：find()\sort()\replace()\merge()……

---

2.指针的算术运算

    array[2]  ==  *(array+2)

    若array的第一个元素的地址1000，那么array+2 != 1002，因为必须把“指针所指的类型”考虑进去

    例：int为4byte(32bit，1个机器字长)，那么array+2 == 1008

---

3.泛型find()的实现&泛型指针iterator的作用

    要求：1.自适应类型int,string等。2.自适应array,vector

template
inline elemType* begin(const vector& vec)
{ return vec.empty() ? 0 : &vec[0]; }

template
const elemType* find(const elemType* first,  //返回的是地址，不加const可能会被修改
    const elemType *last,const elemType& value) 
{
    if(!first || !last)
        return 0;
    for(;first != last; ++first)
        if(*first == value)
            return first;
    return 0;
}
//调用
int ia[8] = {1,1,2,3,5,8,13,21};
const int* pi=find(ia,ia+8,ia[3]);
//vector
find(begin(svec),end(svec),search_value)

附注：使用iterator，可以find()能够自适应到vector和list两种不同容器

           iterator作为一种泛型指针，用于隐藏不同容器间的差异，是

实现泛型算法的基础

    要求3：自适应不同容器的泛型find()

template
IteratorType find(IteratorType first,IteratorType last,
    const elemType& value)
{
    for(;first != last;++first)
        if(*first == value)
            return first;
    return last;
}
int main()
{
    int ia[8] = {1,1,2,3,5,8,13,21};
    int *pi=find(ia,ia+8,5);
    if(pi != pi+8)
        cout<<"找到了"< vec(ia,ia+8);
    vector::iterator iter =find(vec.begin(),vec.end(),22);
    if(iter != vec.end())
        cout<<"找到了"<

---

4.常用泛型算法（Essential附录B）

int ia[8] = {1,1,2,3,5,8,13,21};

int ia2[9] = {1,1,2,3,5,8,13,21,24};

list ilist(ia,ia+8)

以下，ia相当于ilist.begin()，ia+8相当于ilist.end()

加“*”表示可重构运算类型，重构方式如下：

class Even { public:     bool operator()(int val)     { return !(val%2); } }; ires = count_if(ia,ia+8,Even())

class Twiceover { public:     bool operator()(int val1,int val2)     { return val1==val2/2 ? true : false; } } iter=adjacent_find(ia,ia+8,Twiceover())

搜索：iter find(ia,ia+8,value) 若找到，返回其迭代器；否则，返回end(), 附find_end() find_if(ia,ia+8,LessThanVal(val)) 一找到，就返回迭代器                               *adjacent_find(ia,ia+8) 返回第一组相邻重复元素中第一个元素的迭代器 count(ilist.begin(),ilist.end,value) 返回容器中与value相等的元素个数          *count_if(ia,ia+8,bind2nd(less(),10)) 返回"<10"的元素个数 *binary_search(ia,ia+8,value) 在"<"排列的容器中找value，返回bool           find_first_of() 搜索某些元素首次出现的地点 search()在序列1中搜索序列2，返回序列2起始处的迭代器

排序&次序整理： merge(ia,ia+8,ia2,ia2+9,result.begin()) 合并已排序序列，放置与result partial_sort() 局部排序 partition() 局部总和 random_shuffle(vec.begin(),vec.end()) 随机重排 reverse(ilist.begin(),ilist.end())颠倒元素次序 rotate(ia,ia+3,ia+8)旋转结果：{3,5,8,13,21,1,1,2} sort(ia,ia+8) 从小到大排序

复制、删除、替换： copy(ilist.begin(),ilist.end,listCopy.begin())复制  copy_backward逆向复制 remove(vec.begin(),vec.end(),0) 移除元素但不删除                                      *remove_if(vec.begin(),vec.end(),Even()) 返回删除后的有效迭代器end() replace(vec.begin(),vec.end(),oldval,newval) 取代某个元素                        repace_if(vec.begin(),vec.end(),bind2nd(less(),10),new)有条件取代 swap() 交换 unique(vec.begin,vec.end()) 将重复元素折叠所编使其唯一,与remove类似  fill(ia,ia+8,value)改填元素为value,fill_n(ia,n,value)只设n个元素值为value

关系： *equal(ia,ia+7,ia2),若等长部分元素相等，返回true，ia2多的元素不管 includes(ia2,ia2+9,ia,ia+8) 若ia的元素都在ia2中,返回true，ia和ia2已排序 mismatch() max(ia[0],ia[1]) 返回两元素中最大值 max_element(ia,ia+8) 返回最大值的迭代器 distance(ia,iter) 返回两个迭代器的距离，例如iter和和ia的距离

数值： *accmulate(ia,ia+8,0) 返回元素累加结果，“0”为指定初值                          adjacent_difference(ia,ia+8,iresult.begin()) 相邻元素差额   {0,1,1,2,3,5,8} -> {0,1,0,1,1,2,3} 保留第0位，其他：该位-前一位 partial_sum()                                                                                       *inner_product(ia,ia+8,ia2,0) 内积，对应相乘再相加

集合： set_union(ia,ia+8,ia2,ia2+9,ia3) 并集 {0,1,2,3}+{0,2,4,6}={0,1,2,3,4,6} set_difference(ia,ia+8,ia2,ia2+9,ia3) 差集,集合1有，但集合2木有的元素，抽出来排序放入集合3 。集合1和2都排好序

较重要的泛型

int ia[] = {0,1,0,2,0,3,0,4,0,5}; vector vec(ia,ia+10); vec_iter = remove(vec.begin(),vec.end(),0)  //0是要删除的元素 //remove()操作之后、erase()操作之前的vector内容：{1,2,3,4,5,3,0,4,0,5} //要保留的元素都被向前复制。

vec.erase(vec_iter,vec.end());//erase()操作后的vector内容：1,2,3,4,5 //数组不易改变大小，所以不适用remove,而要用remove_copy() int ia2[5] remove_copy(ia,ia+10,ia2,0)  //得到ia2：1,2,3,4,5

---

5.所有容器的通用操作

equality==   inequality!=   assignment=   empty()size()

clear() begin()   end() 返回迭代器 insert() 插入 erase() 删除

---

6.顺序容器vector,list,deque的插入和删除

定义：

• vector ivec(32)  //大小32，默认每个值为0,    适用于随机访问
• listM slist(16,"unassigned")  //大小16，每个字符赋值“unassigned”    适用于插入删除操作频繁

插入删除：

• 通用：push_back()，pop_back()
• list和deque还有：push_front()，pop_front()
• 通用：front()  back()  返回最前端或最后端值

vector的删除erase和插入insert，注意避免vector iterators incompatible错误，插入删除后要赋值

#include
#include
#include
template 
void DeleteVector(vector &data, T key)
{
    //vector::iterator itr = data.begin();
    //while(itr != data.end())
    //{
    //    if(*itr == key){
    //        itr=data.erase(itr); //注意要赋值itr
    //        return;
    //    }
    //    else
    //        ++itr;
    //}
    vector::iterator iter = find(data.begin(),data.end(),key);
    if(iter != data.end())
        iter=data.erase(iter);
}
template 
void InsertVector(vector &data, T key)
{
    vector::iterator itr = data.begin();
    while (itr != data.end())
    {
        if(*itr < key)
            itr=itr+1;
        else{
            itr=data.insert(itr,key); //注意赋值itr
            break;
        }
    }
    if(itr == data.end())
        data.push_back(key);
    return;
}

如果itr在插入或删除后没有赋值，可能出现vector iterators incompatible的错误

分析原因：

• 如果插入后没有修改 itr，就在下方比较 itr 和 data.end() ,那么就出现错误；
• 问题出现在insert之后，vector的链表改变，新插入的元素不在iterator所引用的地址；
• 正确的做法是将insert()返回的插入元素的iterator赋给itr；
• 同理erase()也存在同样的问题，erase一个元素后，后续元素不一定移动到iterator所引用的位置。

其他引发该错误的原因有：

• 空Vector问题。不允许引用空vector的begin迭代器,因为vector是空的,自然不会有第一个项目，使用也会引发vector iterators incompatible。vector.clear()后，不能用vector.begin()
• vc2005 对于迭代器的匹配是非常严格的，通常这种错误是因为两个不同的迭代器操作同一个 vector，或者是因为迭代器在遍历vector时，vector的链表改变了，就会引发这种错误，比如vector在遍历的途中，别的位置push_back()一个元素，这时迭代器就失效了，导致错误。可以使用临界区互斥访问。