第10章 泛型算法

10.1 概述

1. 范型算法：实现了一些经典算法的公共接口，可用于不同类型的元素、多种类型的容器、其他类型序列。
2. 迭代器与算法：算法工作于迭代器之上，迭代器令算法不依赖于容器，但依赖于元素类型的操作；算法永远不会执行容器操作，所以不会改变底层容器的大小。

10.2 初识泛型算法

1. 输入范围：标准库算法通常对一个范围内的元素进行操作，用两个迭代器参数表示左闭右开区间。

10.2.1 只读算法

1. 只读算法：只读取而不改变元素，最好用常量迭代器；若计划用算法返回的迭代器改变元素值，就要传递非常量参数。

10.2.2 写容器的算法

1. 写算法：算法不检查写操作，都假定目的位置空间足够大；常见错误有在刚定义的空容器上进行fill_n或其他写操作；保证算法有足够元素空间来容纳输出可用插入迭代器。
2. 迭代器参数：一些算法读两个序列，不要求容器或元素类型严格匹配，只要求两个序列中的元素能够比较。

10.2.3 重排容器元素的算法

1. 重排算法：去除容器重复元素的方法是，先调用重排算法sort和unique，再用容器操作erase（因为算法不能执行容器操作，所以用vector的erase成员做来删除操作）。

10.3 定制操作

1. 定制操作：算法默认使用<或==运算符完成，但允许我们传递任何类型的可调用对象，用自定义操作代替默认运算符。（可调用对象：函数、函数指针、重载了函数调用符()的类、

10.3.1 响算法传递函数

1. 谓词：返回可转换为bool型的函数，通常用于判定元素关系；根据接受参数个数分为一元谓词和二元谓词。

10.3.2 lambda表达式

1. lambda：表示一个可调用的代码单元。我们可以理解为一个未命名的内联函数。
2. lambda表达式：[捕获列表] (参数列表) -> return 返回类型 {函数体}；某些时候参数列表和返回类型可省略，捕获列表是一个lambda所在函数中定义的局部变量的列表，通常为空；不能有默认参数。

10.3.3 lambda捕获和返回

1. 捕获列表：只需捕获局部非静态变量，分为值捕获和引用捕获；值捕获的变量的值是lambda创建时的拷贝，若要改变需要在参数列表后加mutable关键字；引用捕获要保证lambda执行时变量仍存在，是否可变由是否是常量引用而定。
2. 隐式捕获：让编译器根据lambda体中的代码推断需要使用哪些变量，使用&或=参数表示引用捕获或值捕获；混合使用隐式和显式捕获时，两者捕获方式必须不同。当我们混合使用瘾式和显式时，捕获列表中第一个元素必须是一个&或=。
3. 可变lambda：想要改变被捕获的变量的值，就必须在参数列表首加上mutable。
4. lambda返回：lambda体只含有一个return语句可省略返回类型；否则lambda默认将返回void，必须指定返回类型。

10.3.4 参数绑定

1. bind函数：auto newCallable = bind(callable, arg_list)；传给newCallable的参数会按照arg_list中占位符参数的顺序传给callable。
2. 占位符：形如_n，n为整数；定义在std::placeholders的命名空间。
3. 绑定引用参数：bind的那些不是占位符的参数默认被拷贝到可调用对象中；希望传递给bind一个对象而不拷贝它，必须使用ref或cref；bind、placeholders、ref都定义在头文件functianal中。

10.4 再探迭代器

10.4.1 插入迭代器

1. 插入迭代器：back_inserter、inserter、front_inserter调用容器操作push_back、insert、push_front；*it、++it、it++都返回it。

10.4.2 iostream迭代器

1. 流迭代器：将对应流当作特定类型的元素序列处理；istream_iterator输入，ostream_iterator输出
2. istream_iterator：空的istream_iterator可作为尾后迭代器；比较两个istream_iterator是否相等必须读取相同类型，如果都是尾后迭代器或绑定到相同的输入则相等
3. ostream_iterator：it、++it、it++都返回it；推荐使用it，可与其他迭代器的使用保持一致，将来修改更容易。

10.4.3 反向迭代器

1. 反向迭代器：rbegin指向尾元素、rend指向首前元素；递增操作移动到前一个元素；反向迭代器的base操作可以得到普通迭代器，但正反向迭代器互相转换时指向的是不同元素。

10.5 泛型算法结构

1. 算法要求的迭代器：输入迭代器、输出迭代器、前向迭代器、双向迭代器、随机访问迭代器；C++标准指明了算法的每个迭代器参数的最小类别，但编译器通常不会报该类错。