重学C++系列之STL库

一、什么是STL库

        STL是“Standard Template Library”的缩写，中文翻译为“标准模板库”。C++STL是一套功能强大的C++模板类，提供了通用的模板类和函数，这些模板类和函数可以实现多种流行和常用的算法和数据结构，如字符串操作、链表、队列、栈。

        C++标准模板库的核心包括以下三个组件：

C++标准模板库组件

组件	描述
容器（顺序容器、关联容器）	容器是用来管理某一类对象的集合。C++提供了各种不同类型的容器，比如list, vector, map
算法	算法作用于容器，提供了执行各种操作的方式，包括对容器内容执行初始化、排序、搜索和转换等操作
迭代器	迭代器用于遍历对象集合的元素。类似于指针

二、STL的使用案例

        1、可以去看官网的操作文档，C++中文参考手册

        2、字符串模板类string

                加上头文件#include

#include 
#include 
using namespace std;

int main()
{
    // 1、定义
    string s1("hello");
    string s2 = "world";
    cout << "s1 = " << s1 << endl;
    cout << "s2 = " << s2 << endl;

    // 2、赋值
    string s3 = s1;
    string s4 = s1 + s2;
    string s5 = s1;
    s5 += s2;
    cout << "s3 = " << s3 << endl;
    cout << "s4 = " << s4 << endl;
    cout << "s5 = " << s5 << endl;

    // 3、at, 返回某个位置的引用
    string s6 = s1;
    s6.at(0) = 'p';
    cout << "s6 = " << s6 << endl;

    // 4、容量
    string s7 = s1;
    cout << "s7.size() = " << s7.size() << endl;
    cout << "s7.capacity() = " << s7.capacity() << endl;
    cout << "s7.length() = " << s7.length() << endl;
    string s8 = s1+s1+s1+s1+s1+s1;
    cout << "s8.capacity1() = " << s8.capacity() << endl;


    // 5、第一个字符和最后一个字符
    cout << "s1第一个字符" << s1.front() << endl;
    cout << "s1最后一个字符" << s1.back() << endl;

    // 6、返回字符串类中，字符串的指针地址
    const char* s_data = s1.data();
    const char* s_str = s1.c_str();

    cout << "s_data = " << s_data << endl;
    cout << "s_str = " << s_str << endl;

    // 7、插入
    string s9 = s1;
    s9.insert(0, "abcd");
    s9.insert(2, "xyz");
    cout << "s9 = " << s9 << endl;

    // 8、[]
    s1[0] = 'x';
    cout << "s1 = " << s1 << endl;

    // 9、追加
    string s10 = s1;
    s10.push_back('+');
    s10.append("xyz");
    cout << "s10 = " << s10 << endl;

    // 10、查找
    int index = s1.find("o");
    cout << "index = " << index << endl;

    // 11、比较
    string s12 = "hello";
    if(s12 == "hello")
    {
        cout << "s12 == hello" << endl;
    }

    // 12、迭代器
    string s13 = "hello world";
    cout << "s13 = ";
    for(string::iterator it = s13.begin(); it != s13.end(); it++)
    {
        cout << *it;
    }
    cout << endl;

    // 13、数值转换
    string s14 = "123456";
    int value = stoi(s14);
    cout << "value = " << value << endl;
    string s15 = to_string(value);
    cout << "s15 = " << s15 << endl;

    // 14、 获取子串
    string s16 = s13.substr(0, 5);
    cout << "s16 = " << s16 << endl;


    return 0;
}

        3、顺序容器vector

                  加上头文件#include

#include 
#include 
using namespace std;

struct node 
{
    char *name;
    void func()
    {

    }
};




int main()
{
    vector myvector;

    // 1、插入
    myvector.push_back(10);
    myvector.push_back(20);
    myvector.push_back(30);
    myvector.push_back(40);
    myvector.push_back(50);

    // 2、迭代器遍历
    vector::iterator it;
    for(it = myvector.begin(); it != myvector.end(); it++)
    {
        cout << *it << '\t';
    }
    cout << endl;

    // 3、删除
    cout << "after del：" << endl;
    myvector.pop_back();
    myvector.pop_back();
   

    // 4、容量
    cout << "size = " << myvector.size() << endl;

    // 5、使用数组形式遍历
    for(int i = 0; i < myvector.size(); i++)
    {
        cout << myvector.at(i) << '\t';
    }
    cout << endl;


    return 0;
}

        4、双向链表容器list

                 加上头文件#include

#include 
#include 


using namespace std;


class Student
{
private:
    string name;
    int age;
    int score;
public:
    Student(string name = string(), int age = 18, int score = 30)
    {
        this->age = age;
        this->name = name;
        this->score = score;
    }
    void show()
    {
        cout << name << '\t' << age << '\t' << score << endl;
    }
    friend bool cmp(const Student &s1, const Student &s2);
    string getName()const
    {
        return name;
    }
    void setAge(int Age)
    {
        this->age = Age;
    }
};

bool cmp(const Student &s1, const Student &s2)
{
    return s1.score > s2.score;
}



int main()
{
    list mylist;
    // 插到后面，尾插
    mylist.push_back(*(new Student("zhang3", 20, 90)));
    mylist.push_back(*(new Student("zhang4", 21, 79)));

    // 插到前面，头插
    mylist.push_front(*(new Student("zhang7", 19, 89)));
    mylist.push_front(*(new Student("zhang8", 25, 80)));

    // 遍历，用迭代器
    cout << "before sort" << endl;
    list::iterator it;
    for(it = mylist.begin(); it != mylist.end(); it++)
    {
        it->show();
        
    }

    // 排序
    mylist.sort(cmp);   // cmp函数是自定义的排序内容

    cout << "after sort" << endl;
    for(it = mylist.begin(); it != mylist.end(); it++)
    {
        it->show();
    }

    // 删除
    it = mylist.begin();
    it = mylist.erase(it);
    cout << "after del first" << endl;
    for(it = mylist.begin(); it != mylist.end(); it++)
    {
        it->show();
    }

    // 查找和修改
    for(it = mylist.begin(); it != mylist.end(); it++)
    {
        if(it->getName() == "zhang7")
        {
            cout << "find zhang7" << endl;
            it->setAge(50);
        }
    }

    for(it = mylist.begin(); it != mylist.end(); it++)
    {
        it->show();
        
    }


    return 0;
}

5、栈容器stack

#include 
#include 

using namespace std;



int main()
{
    stack mystack;
    // 入栈
    mystack.push(10);
    mystack.push(20);
    mystack.push(30);
    mystack.push(40);
    mystack.push(50);

    // 栈的元素个数
    cout << "size:" << mystack.size() << endl;

    // 栈没有空，就一直出栈
    int data;
    while(!mystack.empty())
    {
        data = mystack.top();   // 出栈前需要先获取栈顶元素
        mystack.pop();
        cout << data << "\t";
    }
    cout << endl;

    return 0;
}

6、队列容器queue

#include 
#include 

using namespace std;



int main()
{
    queue myqueue;

    // 入队
    myqueue.push(10);
    myqueue.push(20);
    myqueue.push(30);
    myqueue.push(40);
    myqueue.push(50);

    // 获取队列的元素个数 
    cout << "size: " << myqueue.size() << endl;
    // 队头元素
    cout << "front: " << myqueue.front() << endl;
    // 队尾元素
    cout << "back: " << myqueue.back() << endl;

    // 遍历
    int data;
    while(!myqueue.empty())
    {
        data = myqueue.front();
        myqueue.pop();  // 从队头出队的，先要保留队头元素
        cout << data << "\t";
    }
    cout << endl;

    return 0;
}

7、关联容器map 

#include 
#include 

三、总结

        以上就是STL库中常用的容器以及对应的操作，使用时需要添加对应的头文件名，同时不同容器之间的有些相同操作是同名的，具体更多细节可以去看看官网的中文参考手册。