第十六章 string类和标准模板库（3）标准模板库

（三）标准模板库

标准模板库STL，standard template library，STL是1994年发布，ISO/ANSI c++委员会投票将其作为c++标准的一部分。STL不是面向对象的编程，而是一种不同的编程模式，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。

1.模板类vector

属于容器类。

在头文件vector（以前为vector.h）中定义了vector模板。要使用模板类创建具体的对象，需要用表示法指出要使用的类型，由于vector模板使用动态内存分配，因此可以使用初始化列表参数来指出需要多少矢量。比如：int n; cin>>n;vector scores(n);。表示创建了含有n个元素的double类型的vector对象。可以使用重载的运算符[]来访问各个元素。

vector模板的构造函数有多个，最常用的是vector a(2);这种类型，另外还有vector a(2,10);这种类型，表示元素个数是2，元素内容都是10；还可以使用列表初始化的方法比如vector a{2,55};或者vector a={2,55};，这也是标准模板使用更方便的原因。

容器类是可以存储各种类型对象的并且有着特定功能的数组样的类，使用类模板可以指定存储对象的类型，这种编程思想叫泛型编程。

2.可对矢量执行的操作

vector是一个容器类，而STL的所有的容器类都有一些特定的方法，如size（）返回容器中的元素的数目，swap（）交换两个容器的内容（相同的的元素类型才可以被交换，swap函数的两个参数是两个容器名），begin（）返回一个指向容器中第一个元素的迭代器，end（）返回一个表示超过容器尾的迭代器（超尾迭代器）。

迭代器：是一个广义指针，是一个可以对其进行类似指针操作的对象，指针操作有解除引用和递增pd++等操作。迭代器，使STL可以对不同的容器类提供统一的接口，比如vector::iterator pd//pd an iterator；pd=scores.begin();使用自动类型推断可以编制出更简单的代码：auto pd=scores.begin();迭代器可以方便容器类对象的使用，比如上面pd=scores.begin();那么可以有：*pd=3.22;++pd;*pd=2.55;这样可以快速而方便地遍历容器。

所有的容器类都包含上面所说的方法（比如begin(),end()等），另外有一些只有某些容器类才有的方法，push_back(相匹配的元素)；这个函数方法可以将元素添加到容器类的末尾。比如：double temp;cin>>temp;scores.push_back(temp);。

erase()方法是用于删除给定区间的元素，方法：scores.erase(scores.begin(),scores.begin()+3);第一个迭代器指向区间的起始处，第二个迭代器指向区间的结尾处的后一个位置。也就是[it1,it2)的范围，包含第一个迭代器指向的对象但不包含第二个迭代器指向的位置。

insert()的方法，有三个参数，第一个参数定义了插入的位置（指定位置的前面），第二三个参数标记了插入的区间。比如依然是scores容器，那么使用score.insert(scores.begin(),oldnumber.begin()+1,oldnumber.end());这是将oldnumber容器的除了第一位置的数据之外所有的数据插入到scores对象的最前面。insert()函数是插入到指定元素的前面。

3.对矢量可执行的其他操作

通常需要对数组进行许多操作，如搜索，排序等，STL不是为每一个类定义了成员函数进行操作，而是定义了一个适用于所有容器类的非成员函数（比如find（））。

3个具有代表性的STL函数：for_each()函数；这个函数不能对容器的内容进行更改，有三个参数，前两个定义了容器类对象的区间，后一个是指向函数的指针（也就是函数名），表示对区间中的所有的元素执行函数操作（这个函数是对任意一种容器适用的）。random_shuffle()函数接受两个指定区间的迭代器参数，并随机排列该区间的元素。sort（）函数（需要容器类允许随机访问），有两个版本，第一个是有两个指定区间的迭代器参数，然后sort()函数的作用是使用重载的<运算符对区间进行排序（如果是自定义的类，需要重新定义<运算符）；第二个版本是接三个参数，前两个也是区间，第三个是相应的排序函数（或者说是两个类对象的比较函数）。

4.基于范围的for循环

基于范围的for循环是为STL而设计的，如for(double x:prices){}。括号内的代码声明一个与容器存储类型相同的变量，然后指出容器的名称，接下来，程序根据循环体给出的变量，依次访问容器中的每一个元素。就是变形了的for循环。比如:for(auto x,books) ShowReview(x);不同于for_each()基于范围的for循环可以修改容器的内容，方法是将变量设定为特定对象的引用类型。比如:for(auto & x:books) InflateReview(x);。