Standard Template Library
2017年8月17日
9:30
推荐阅读
Algorithms + Data Structures
= Programs
1976 wirtten by
Niklasu Wirth
Pascal语言之父
·C++基本语法
·模版(template)基础
-事半功倍
·数据结构(data structures)和算法(algorithms)概念
-如鱼得水
三
想
GNU-C V2.9.1 && V4.9
标准库版本，Visual C++
源代码分布：
file layout
VS2013
…\include子目录
Dec+C++ 5.1.1 with GNU V4.9.2
…\include\c++内并非实做内容
…\include\c++\ext
blabla allocator
OOP (Object-oriented programming)vs. GP(Generic Programming)
2017年8月21日
11:27
查看大型OOP库的难点
继承关系复杂、
虚函数
OOP 企图将datas和methods关联在一起
template calss Alloc = alloc> class list{ … void sort(); }; 标准库没有这种困扰 list不能使用::sort()的原因 *first + *(last - first)/2 只有RandomAccessIterator 才能如此操作 而list的iterator并不是这种类型 所以，不能使用 GP将datas和methods分开来 采用GP： ·Containers和Algorithms团队可以各自 闭门造车，其间以Iterator沟通即可 ·Algorithms通过Iterators确定操作范围 ，并通过Iterators取用Container元素 所有algorithms，其内最终 涉及元素本身的操作，无非 就是比大小 阅读C++标准库源码的必要基础 2017年8月21日 11:50 ·Operator Overloading 迭代器重载 ·Templates -Class Templates，类模板 -Function Templates，函数模板 实参推导 -Member Templates，成员模板 Specialization，特化 template<> struct __type_traits { … }; __type_traits template<> || __STL_TEMPLATE_NULL Partial Specialization，偏特化 偏：1.数量上的偏 2.范围上的偏 推荐阅读 C++ Templates 再谈分配器 不建议直接使用分配器 2017年8月21日 12:51 malloc VC6附加标准库的allocator 分配器 调用 operator new operator new 调用malloc VC6 & BC++ & GCC2.9 的allocator只是以 ::operator new和 ::operator delete完成 allocate()和dellocate() 没有任何特殊设计 malloc附带额外开销 allocator 区块小 开销比例大 -->难以接受 区块大 开销比例小 GNU-C 2.9比较好 GNU-C 4.9又回到了VC BC的模式 GNU-C 2.9版本的alloc还在 在G4.9中改名为__pool_alloc G2.9 alloc 容器模式下 不带cookie 额外开销 容器之间的实现关系与分类 2017年8月21日 14:55 容器，结构与分类 容器list 2017年8月21日 15:03 一大堆typedef node->link_type->list_node* sizeof(list)应该是4 template struct __list_node { typedef void* void_pointer; void_pointer pre; void_pointer next; T data; } 所有的容器必然有一个typedef blablabla iterator 所有iterator都必须typedef五个类型 一大组的操作符重载 list's iterator list postfix form ++ 前++ 返回reference 后++ 返回非reference 禁止连续++ 像偶像(int)致敬 ->和* 提取值 *返回T& ->返回T* 容器list 2017年8月22日 15:08 G2.9 一堆typedef + 一堆操作符重载 G4.9相较于G2.9： ·模板参数只有一个(易理解) ·node结构有其parent ·node的成员type较精确 G4.9 迭代器设计原则 2017年8月22日 15:23 traits : 特征、特性、特质 人为设置的一种萃取机制 iterator需要遵循的原则 算法和容器之间的桥梁 iterator_category difference_type value_type reference pointer iterator associated type iterator traits type traits character traits pointer traits 算法rotate 调用std::__rotate() std::__rotate(…, std::__iterator_category(__first)); iterator traits诞生的因由： iterator并不是一个class而是native pointer的时候 无法回答这五个问题 （native pointer 被视为一种退化的iterator） 迭代器设计原则 2017年8月22日 15:42 银弹 判断扔进去的是否为class形式的iterator 如果是 则采用问答方式得出 如果不是 偏特化 typedef 代其回答 容器vector 2017年8月22日 15:57 template class vector { public: typedef T value_type; typedef value_type* iterator; typedef value_type& reference; typedef size_t size_type; protected: iterator start; iterator finish; iterator end_of_storage; public: iterator begin() { return start;} iterator end() {return finish;} size_type size() const {return size_type(end() - begin());} … }; NOTICE：大量调用拷贝构造和析构 vector's iterator public继承 是一种 is-a关系 array和forwardlist 2017年8月22日 16:34 容器array 单向链表只能++ 往一个方向走 关于作业 2017年8月25日 11:08 创建一个list容器，放置6个整型数值[0, 1, 30, 20, 10, 0] 1. 从后向前打印出容器内的元素 2. 向list容器后面添加两个元素，并对容器内的值求和并打印 3. 打印链表的中间元素 4. 找到不为0的元素，复制到一个vector中并打印vector元素 来自 <http://mooc.study.163.com/learn/GeekBand-2001184001?tid=2001361008#/learn/hw?id=2001591031&r=true> 创建一个list容器 放置整形值 list 以一个数组进行容器的初始化 所以需要先声明并给这个数组赋值 int src_int[6] = {0, 1, 30, 20, 10, 0}; list的构造函数允许将两个其他容器的迭代器 作为参数传入进行list的构造 list 1.从后向前打印出容器内的元素 list自身携带逆序迭代器，想要从后向前打印list内 元素，则采用逆序迭代器遍历输出即可 for (auto it = i_list.rbegin(); it != i_list.rend(); ++it) //采用逆序迭代器从后向前打印出容器内的元素 { cout << *it << " "; } cout << "\r\n打印完毕" << endl; 2.向list容器后面添加两个元素并对容器内的值求和并打印 先使用cin获得需要添加的两个元素 调用push_back()将这两个元素添加到list的末尾 初始化和sum为0 采用迭代器遍历整个容器，将所有值叠加至sum即为所有元素的和 int a, b; cout << "请输入需要添加的元素的值:" << endl; cin >> a >> b; i_list.push_back(a); i_list.push_back(b); int sum = 0; for (auto it = i_list.begin(); it != i_list.end(); ++it) { sum += (*it); } 关于作业 2017年8月25日 11:15 3.打印链表的中间元素 考虑到链表的长度(size)可能为奇数也可能为偶数 当长度为奇数时 正中间的元素即为中间元素 当长度为偶数时 中间的两个元素均为中间元素 实现如下： if (i_list.size()%2 != 0)//如果链表size为奇数则打印正中间元素 { for (size_t i = 1; i < (i_list.size() + 1)/2; ++i)//从链表第一个元素开始到链表长度一半的偏移量 { tar_it++; } cout << "链表的中间元素为:" << *tar_it << endl; } else//如果链表size为偶数则打印中间两个元素 { for (size_t i = 1; i < i_list.size()/2 ; ++i) //从链表第一个元素开始到链表长度一半的偏移量 { tar_it++; } cout << "链表的中间元素为:" << *tar_it << "和"; tar_it++; cout << *tar_it << endl; } 4.找到不为0的元素，插入到vector，并打印 声明vector，置空 遍历list 判断元素是否为0，不为0则插入到vector 遍历vector输出每个元素 实现如下： vector i_vector.clear(); for (auto it = i_list.begin(); it != i_list.end(); ++it) { if (*it != 0)//不为0的元素 { i_vector.push_back(*it); } } cout << "将不为0的元素拷贝到vector中后打印结果如下:" << endl; for (auto value: i_vector) { cout << value << " "; } 
