c++（标准模板库STL）

STL是一种泛型编程（generic programming）

• STL提供了一组表示容器、迭代器、函数对象和算法的模板。
• 面向对象编程关注的是编程的数据方面，而泛型编程关注的是算法。
• 他们之间的共同点是抽象和创建可重用代码，但是他们的理念截然不同。

1、容器（container）

• 容器类是一个与数组类似的单元，但是他是管理序列的类，也是容纳一组对象或对象集的类。
• 通过容器类提供的成员函数，可以实现例如向序列中插入、删除、查找元素等操作；
• 这些成员函数通过返回迭代器来指定元素在序列中的位置。

容器主要有以下分类：

二、泛型算法（generic algorithm）

• 模板中的算法不依赖与具体的数据类型，而泛型算法更进一步不依赖于具体的容器。
• 这也是STL最大的优点，就是他提供能在各种容器中通用的算法，例如：插入、排序、查找、删除等。
• 一种算法可以适用于多种容器，故称为泛型算法；
• 泛型算法之所以能够用于各种容器，是因为有迭代器。

三、迭代器（iterator）

• STL设计的精髓在于把容器和算法分开，彼此独立设计，最后再用迭代器把他们合并在一起。

• 迭代器是一种数据类型，他提供了一种方法，可以顺序访问一个容器中的每个元素，而又不暴露该对象的内部表示。

• 迭代器的用法和指针类似，只不过它相当于一个智能指针，它指向容器内部的数据，并可以通过解引用*来获取它指向的数据。

• STL提供的所有容器都有这样的迭代器，用以存取他们所管理的元素序列。

例如：

容器的成员函数begin（）返回指向容器中第一个元素的迭代器；end（）返回指向容器中最后一个元素后继位置的迭代器。

下面通过STL中提供的一个泛型函数find（）来说明迭代器与泛型算法的关系：

首先看下STL对于find函数的内部实现：

template 
input_iterator_tag find(input_iterator_tag first,input_iterator_tag last,const T value)
{
    for(;first != last;first++)
    {
        if(value == *first)
            return first;
    }
    return last;
}

注意：

• 源码中出现的input_iterator_tag是一个输入迭代器类，它的功能是从容器中读取元素。
• 第一个参数和第二个参数给出了find函数要查找的范围，这个范围是一个左闭右开的区间：[first, last)，last对应的元素不在查找范围内。
• 这是一个普遍的约定，所有的泛型算法都遵守这个约定，在后面的程序中还会遇到的。

然后在应用程序中测试：

#include 
#include 
using namespace std;
int main()
{
    int num[] = {1,2,3,4,5};
    int *result,value;
    cout << "please input the num you want to search:" ;
    cin>>value;
    result = find(num,num+5,value);    //注意这里模板参数被特化为int *
    if(result == num+5)
        cout<<"can't find the num you input\n\n";
    else
        cout<<"find it!,the index is:"<

运行结果：

结合find（）函数的源码可以知道，泛型算法不直接访问容器的的元素，与容器无关。元素的全部访问和遍历都通过迭代器实现，并不需要知道容器的类型。

四、顺序容器之矢量类

• 矢量vector类是一个多功能、能够操作多种数据结构和算法的模板类和函数库。
• 它和数组类似，通过下标运算符访问矢量中的元素，并且其元素具有连续的内存地址。
• vector类的一大优点是，他可以进行动态的内存管理。并且该类内部包含很多常用的函数、特有函数，用以实现堆栈、队列、列表等结构。

每种容器都有自己支持的迭代器类型，迭代器决定了可采用哪种算法。vector支持随机访问迭代器，能直接访问容器中的任意元素，功能比较强大。选择所需容器类实际上很大部分是选择所支持的迭代器。

下面通过一个简单的demo演示vector类的应用：

#include 
#include 
#include 
using namespace std;
int main()
{
    double values[] = {1,2,3,4,5,6,7};
    int i;

    //构造一个向量
    vector dVector(values,values+7);

    cout<<"1.init value is:";
    for(i=0;i::iterator itr = dVector.begin();
    dVector.insert(itr+1,55);
    dVector.insert(itr+1,66);
    dVector.insert(dVector.begin()+1,0);    //这个用法和上面的用法一样
    cout<<"4.:after insert,the value is:";
    for(i=0;i

运行结果：

更多vector类的成员函数可以访问： http://www.cplusplus.com/reference/vector/vector/?kw=vector