侯捷 C++ STL标准库和泛型编程 —— 1 STL概述 + 2 OOPvsGP

现在开始更新侯捷的STL的部分了！！！
完整版本会在全部更新完之后就整合发出
或者也可以直接去我的个人网站上查看

关于STL这部分，原课程将其分为了四部分，我做笔记时，会将其整合，使其更具有整体性

1 STL概述

STL —— Standard Template Library，标准模板库

C++ Standard LIbrary，C++标准库中包含STL（即STL+一些小东西）

1.1 头文件名称

• C++标准库的 header files 不带 .h，例如：#include
• 新式 C header files 不带 .h，例如：#include
• 老式 C header files 带 .h 仍然可用，例如：#include

新式 header 内的组件封装于 namespace std

老式 header 内的组件不封装于 namespace std

1.2 STL基础介绍

STL六大部件：容器(Containers)、分配器(Allocators)、算法(Algorithms)、迭代器(Iterators)、仿函数(Functors)、适配器(Adapters)

• 容器：放数据
• 分配器：是来支持容器将数据放到内存里
• 算法：是一个个函数来处理存放在容器里的数据
• 迭代器：就是来支持算法操作容器的
• 仿函数：作用类似函数，例如相加相减等等
• 适配器：有三种，分别将容器，迭代器，仿函数来进行一个转换

实例：

1. 首先是创建一个 container（vector）
2. allocator 来帮助 container 来分配内存（一般会忽略不写）
3. 用一个 Algorithm 来操作数据（count_if 是数出满足条件的个数）
4. iterator 就是一个泛化的指针，来告诉 Algorithm 要处理哪里的数据
5. 用一个 functor 来判断数据（less 其有两个参数传入，第一个 < 第二个就为真）
6. 先用一个 function adapter（bind2nd）绑定了第二个参数为 40；再用一个 function adapter（not1）来对整个判断结果进行否定

判断条件 predicate 为：not1(bind2nd(less(), 40)) —— 表示 >= 40 数为真

前闭后开：[ )，基本所有容器都有 begin() end()，但 begin 是指向的容器的第一个元素，而 end 是指向的容器最后一个元素的下一个

例子：遍历容器

...
Container<T> c;
Container<T>::iterator i = c.begin();
for (; i != c.end(); ++i)
{
 ...
}


//但在C++11中可以用新语法简写
...
Container<T> c;
for (auto elem : c)
{
 ...
}

1.3 typename

在模板参数的关键字使用中与 class 是一样的

在类型前面加上 typename：

template <typename T>
class MyTemplateClass {
public:
    typedef typename T::NestedType NestedType;
};

template <typename T>
void MyTemplateFunction() {
    typename T::SomeType variable;
    // ...
}

在这个例子中，typename 用于告诉编译器 T::NestedType 和 T::SomeType 是类型名称而不是成员变量

typename 是一个用于明确指定符号是一个类型的关键字，以帮助编译器正确解析代码并避免歧义，如果不使用 typename，编译器可能会认为符号是一个值而不是类型，导致编译错误

2 OOP vs. GP

• OOP —— Object-Oriented programming 面向对象编程

  将数据和操作关联到一起

  例如容器 List，其自带了一个 sort()，因为链表的存储空间不是连续的，Iterator 不能实现加减操作，所以不能使用全局的 ::sort()

• GP —— Generic Programming 泛式编程

  将数据和操作分开

  • 容器和算法的团队就可以各自闭门造车，其间通过 Iterator 联通即可
  • 算法通过 Iterator 确定操作范围，并通过 Iterator 取用容器的元素
  • 所有的算法，其内的最终涉及元素的操作都是比大小