C++——STL

C++——STL

  • 六大组件
    • 容器
    • 算法
    • 迭代器
    • 仿函数
    • 适配器
    • 空间配置器
  • STL的三大组件
    • 容器
    • 算法
    • 迭代器

长久以来,软件界一直希望建立一种可重复利用的东西,以及一种得以制造出”可重复运用的东西”的方法,让程序员的心血不止于随时间的迁移,人事异动而烟消云散,从函数(functions),类别(classes),函数库(function libraries),类别库(class libraries)、各种组件,从模块化设计,到面向对象(object oriented ),为的就是复用性的提升。
为了建立数据结构和算法的一套标准,并且降低他们之间的耦合关系,以提升各自的独立性、弹性、交互操作性(相互合作性,interoperability),诞生了STL

六大组件

STL提供了六大组件,彼此之间可以组合套用,分别是:容器、算法、迭代器、仿函数、适配器、空间配置器。

容器

各种数据结构,如vector、list、deque、set、map等,用来存放数据,从实现角度来看,STL容器是一种class template

算法

各种常用的算法,如sort、find、copy、for_each。从实现的角度来看,STL算法是一种function tempalte

迭代器

扮演了容器和算法之间的胶合剂,共有五种类型,从实现角度来看,operator* , operator-> , operator++,operator–等指针操作予以重载的class tempalte。所有STL容器都附带有自己的迭代器,只有容器的设计者才知道如何遍历自己的元素,原生指针也是一种迭代器。

仿函数

行为类似函数,可作为算法的某种策略。从实现角度来看,仿函数是一种重载了operator()的class 或者class template

适配器

一种用来修饰容器或者仿函数或迭代器接口的东西

空间配置器

负责空间的配置与管理。从实现角度看,配置器是一个实现了动态空间配置、空间管理、空间释放的class tempalte

STL六大组件的交互关系,容器通过空间配置器获得数据存储空间,算法通过迭代器存储容器中的内容,仿函数可以协助算法完成不同的策略的变化,适配器可以修饰仿函数

STL的三大组件

容器

研究数据的特定排列方式,以利于搜索或排序或其他特殊目的,这一门学科被我们称为数据结构。STL容器就是将运用最广泛的一些数据结构实现出来
常用的数据结构:数组(array),链表(list),tree(树),栈(stack),队列(queue),集合(set),映射表(map),根据数据在容器中的排列特性,这些数据分为序列式容器和关联式容器两种
1.序列式容器强调容器的排列顺序,序列式容器每个元素都有固定的位置,除非用插入和删除操作修改位置。Vector容器、Deque容器、List容器等
2.关联式容器是非线性的树结构,更准确的说是二叉树结构。各元素之间没有严格的物理上的顺序,也就是说元素在容器中没有保存元素置入容器时的逻辑顺序。关联式容器的一个重要特点就是在值中选择一个值作为关键字key,这个关键字对值起到索引的作用,方便查找。Set/multiset容器 Map/multimap容器

算法

以有限的步骤解决逻辑或数学上的问题,这门学科被称为算法。算法分为质变算法和非质变算法
1.质变算法:是指运算过程中会改变区间内元素的内容,如拷贝、替换、删除等
2.非质变算法:是指运算过程中不会改变区间内元素的内容,如查找、遍历等

迭代器

iterator的模式定义为:提供一种方法,使之能够依序寻访某个容器所含的元素,而又无需暴露该容器的内部表达方式,STL的中心思想在于将容器(container)和算法(algorithms)分开,彼此独立设计,最后再一贴胶着剂将他们撮合在一起

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