Essential C++【读书笔记 & 思考总结】

3 泛型编程风格 Generic Programming

STL的主要组件：Container，generic algorithm。

顺序容器：顺序迭代访问。
关联容器：通过key访问。

map：key/value，key用来查找，value用来存储数据。
set：只有key。

通过 function template 实现 generic algorithm。
通过iterator 实现 Container 无关。
通过 template 实现 Container 元素类型无关。

3.1 指针的算术运算

vector 中查找元素：

#include 
#include 

using namespace std;

void myFind(const vector<int>& vec, const int & value)
{
	for (int ix = 0; ix < vec.size(); ++ix)
	{
		if (value == vec[ix])
		{
			cout << "find success:" <<vec[ix] << endl;
			return;
		}
	}
	cout << "find fail" << endl;
}

int main()
{

	vector<int> vi;
	vi.push_back(1);
	vi.push_back(2);
	vi.push_back(3);


	myFind(vi, 2);
	return 0;
}

运行结果：

想办法让这个函数不仅可以处理整数，更可以处理任何类型——前提是该类型定义有equality（相等）运算符。

#include 
#include 
#include 

using namespace std;

template<typename elemType>
void myFind(const vector<elemType>& vec, const elemType & value)
{
	for (int ix = 0; ix < vec.size(); ++ix)
	{
		if (value == vec[ix])
		{
			cout << "find success:" <<vec[ix] << endl;
			return;
		}
	}
	cout << "find fail" << endl;
}


int main()
{

	vector<int> vi;
	vi.push_back(1);
	vi.push_back(2);
	vi.push_back(3);
	myFind(vi, 2);

	vector<string> vs;

	vs.push_back("11");
	vs.push_back("22");
	vs.push_back("33");

	string s1 = "22";
	myFind(vs, s1);
	return 0;
}

让一个函数同时可以处理vector与array内的任意类型元素——当然该类型的equality运算符皆已定义。

#include 
#include 
#include 
#include  

using namespace std;

template<typename elemType>
void myFind(const elemType* first, const elemType* last, const elemType& value) // 重命名为myFind
{
	if (!first || !last)
		return;

	for (; first != last; ++first)
	{
		if (*first == value)
		{
			cout << "find success:" << *first << endl;
			return;
		}
	}
	cout << "find fail" << endl;
}

int main()
{
	int array[5] = { 1,2,3,4,5 };
	myFind(array, array + 5, 1);

	vector<int> vi;
	vi.push_back(11);
	vi.push_back(22);
	vi.push_back(33);
	myFind(vi.data(), vi.data() + vi.size(), 22);

	vector<string> vs;
	vs.push_back("111");
	vs.push_back("222");
	vs.push_back("333");

	string s1 = "333";
	myFind(vs.data(), vs.data() + vi.size(), s1);

	return 0;
}

数组的函数传参和函数返回，只有数组的第一个元素地址会被传递。

下标操作：起始地址 +索引 产生新地址，新地址提领获取对象。

指针算术运算中，需要考虑指针类型。

问题：如何扩展 myFind（）的功能，令它也能支持标准库所提供的 list 类别？
通过抽象，封装底层指针操作，一个 find实现所有容器的查找功能。

3.2 了解 Iterator（泛型指针）

如何取得iterator呢？
标准容器begin（）函数，返回指向第一个元素的iterator。
标准容器end（）函数，会返回指向最后一个元素的下一位置的iterator。

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

using namespace std;

template<typename IteratorType, typename elemType>
IteratorType myFind(IteratorType first, IteratorType last, const elemType& value) // 重命名为myFind
{
	for (; first != last; ++first)
	{
		if (*first == value)
		{
			cout << "find success:" << *first << endl;
			return first;
		}
	}
	cout << "find fail" << endl;
	return last;
}

int main()
{
	int array[5] = { 1,2,3,4,5 };
	myFind(array, array + 5, 1);

	vector<int> vi;
	vi.push_back(11);
	vi.push_back(22);
	vi.push_back(33);
	// 使用begin和end函数来调用myFind
	myFind(vi.begin(), vi.end(), 22);

	vector<string> vs;
	vs.push_back("111");
	vs.push_back("222");
	vs.push_back("333");

	string s1 = "333";
	// 使用begin和end函数来调用myFind
	myFind(vs.begin(), vs.end(), s1);

	list<string> ls;
	ls.push_back("1111");
	ls.push_back("2222");
	ls.push_back("3333");
	ls.push_back("4444");

	string s2 = "4444";
	myFind(ls.begin(), ls.end(), s2);



	return 0;
}

现在的 myFind支持一对指针或一对容器的迭代器，同时支持 array，list，vector，有了更大的通用性。

问题：如果容器元素不支持相等运算符，或者用户想用其他条件find，如何增加弹性？

3.3 所有容器的共通操作

• ==
• !=
• =
• empty()
• size()
• clear()
• begin()
• end()
• insert()
• erase()