C++的STL库介绍及使用（初学者请食用）
C++ STL（标准模板库）是C++中提供的一个强大而广泛的库，包含了多种常用的模板类和算法。对于初学者来说，掌握STL的基础是非常重要的，它能大大提高代码的效率和简洁性。下面是适用于C++ STL库初学者的使用方法，涵盖了常用的容器、算法和迭代器等基本内容。
1. STL容器
STL容器是存储数据的类模板，常见的容器包括：
- Vector（向量）
- List（链表）
- Deque（双端队列）
- Map（映射）
- Set（集合）
- Stack（栈）
- Queue（队列）
- Priority Queue（优先队列）
1.1 Vector
vector 是一个动态数组，支持快速随机访问，允许动态增加或删除元素。
#include
#include
int main() {
// 创建一个空的vector
std::vector vec;
// 向vector中添加元素
vec.push_back(10);
vec.push_back(20);
vec.push_back(30);
// 遍历vector
for (int i = 0; i < vec.size(); ++i) {
std::cout << vec[i] << " "; // 输出：10 20 30
}
std::cout << std::endl;
// 访问元素
std::cout << "First element: " << vec[0] << std::endl; // 输出：First element: 10
return 0;
}
1.2 List
list 是一个双向链表，支持在任意位置进行插入和删除，但不支持快速随机访问。
#include
#include
int main() {
std::list lst;
lst.push_back(10);
lst.push_back(20);
lst.push_front(5);
// 遍历list
for (int x : lst) {
std::cout << x << " "; // 输出：5 10 20
}
std::cout << std::endl;
return 0;
}
1.3 Map
map 是一个键值对容器，自动根据键进行排序。每个元素是一个键值对，键是唯一的。
#include
#include 2. STL算法
STL还提供了很多常用的算法，如排序、查找、复制等。
2.1 排序
#include
#include
#include // 包含算法库
int main() {
std::vector vec = {3, 1, 4, 1, 5, 9, 2};
// 使用sort算法排序
std::sort(vec.begin(), vec.end());
// 输出排序后的vector
for (int i : vec) {
std::cout << i << " "; // 输出：1 1 2 3 4 5 9
}
std::cout << std::endl;
return 0;
}
2.2 查找
#include
#include
#include
int main() {
std::vector vec = {10, 20, 30, 40, 50};
// 使用find查找元素
auto it = std::find(vec.begin(), vec.end(), 30);
if (it != vec.end()) {
std::cout << "Found: " << *it << std::endl; // 输出：Found: 30
} else {
std::cout << "Not found!" << std::endl;
}
return 0;
}
3. STL迭代器
STL容器通常使用迭代器来访问元素，迭代器是一种类似指针的对象，支持指向容器中的元素。
3.1 使用迭代器遍历容器
#include
#include
int main() {
std::vector vec = {1, 2, 3, 4, 5};
// 使用迭代器遍历
for (auto it = vec.begin(); it != vec.end(); ++it) {
std::cout << *it << " "; // 输出：1 2 3 4 5
}
std::cout << std::endl;
return 0;
}
4. STL其他常用特性
4.1 Lambda表达式
Lambda表达式是一个匿名函数，可以在STL算法中使用。
#include
#include
#include
int main() {
std::vector vec = {10, 20, 30, 40, 50};
// 使用lambda表达式打印元素
std::for_each(vec.begin(), vec.end(), [](int x) {
std::cout << x << " "; // 输出：10 20 30 40 50
});
std::cout << std::endl;
return 0;
}
4.2 智能指针
C++11引入了std::unique_ptr和std::shared_ptr等智能指针，用于自动管理内存，避免内存泄漏。
#include
#include
int main() {
std::unique_ptr p(new int(10));
std::cout << *p << std::endl; // 输出：10
// 不需要手动删除内存，智能指针会在作用域结束时自动释放
return 0;
}
5. 常用头文件
使用STL时，通常需要引入相应的头文件：
#include：用于vector容器#include：用于list容器#include：用于map容器#include：用于set容器#include：用于STL算法（如排序、查找等）#include：用于智能指针
随着对STL的深入理解，你会发现它能极大地提高代码的效率和可读性。