STL入门导论[原+译]
STL入门引导
涉及到的源码：http://download.csdn.net/detail/nuptboyzhb/4239649
STL主要有以下六个大的部分：
l 迭代器（iterators）
迭代器可以理解为一个模板指针；迭代器技术能够使程序反复的对STL容器的内容进行访问；
l 算法（alogrithms）
STL提供了很多的数据结构算法，这些算法在std命名空间中定义，通过#include<algorithm>来获得使用权。如常用的算法有：for_each()、find()、find_if()、count()、replace()、copy()、sort()、merge等
l 容器（containers）
常见的容器有：向量容器vector、双向链表容器list、双端队列容器deque、集合容器set、多重集合容器multiset、映射容器map、多重映射容器multimap
l 函数对象（function objects）
l 内存分配器（allocators）
l 适配器（adapter）
适配器是一种泛化的模板类型。STL提供的适配器主要分为迭代器适配器、函数对象适配器、容器适配器，分别用来进行迭代器、函数对象和容器的转换。
1. 命名空间
用标准的std命名空间，using namespace std;
2. 一些建议
1．在Debug模式下，忽略如下警告信息：#pragma warning(disable: 4786)
2．当定义如下容器时：
不要写成vector <list<int>> veclis;而要vector <list <int> > veclis;也即是在‘>’与‘>’之间，加一个空格；
3. copy算法的巧用
对于如下程序的输出；
#include <string>
#include <set>
#include <iostream>
using namespace std;
#pragma warning(disable: 4786)
int main(int argc, char* argv[])
{
set <string> strset;
set <string>::iterator si;
strset.insert("cantaloupes");
strset.insert("apple");
strset.insert("orange");
strset.insert("banana");
strset.insert("grapes");
strset.insert("grapes");
// This one overwrites the previous occurrence
for (si=strset.begin(); si!=strset.end(); si++)
{
cout << *si << " ";
}
cout << endl;
return 0;
}
我们可以用如下语句，代替for循环的输出：
copy(strset.begin(), strset.end(), ostream_iterator<string>(cout, " "));
4. 如何对一些类应用Map容器
map是一个通过键(key)来获得值的。当你用你自己定义的类，而不是一些数据类型（如int），你必须保证自定义的类包含如下函数和操作；
1. 默认构造函数（通常是空）
2. 拷贝构造函数
3. 重载运算符’=’
以上三点，是必须的，当然，你也可以添加其他的函数和运算符；
举例：
#include <string>
#include <iostream>
#include <vector>
#include <map>
using namespace std;
class CStudent
{
public :
int nStudentID;
int nAge;
public :
//定义一个空的构造函数
CStudent() { }
// Full constructor
CStudent(int nSID, int nA) { nStudentID=nSID; nAge=nA; }
// 定义一个拷贝构造函数
CStudent(const CStudent& ob)
{ nStudentID=ob.nStudentID; nAge=ob.nAge; }
// 重载运算符 =
void operator = (const CStudent& ob)
{ nStudentID=ob.nStudentID; nAge=ob.nAge; }
};
int main(int argc, char* argv[])
{
map <string, CStudent> mapStudent;
mapStudent["Joe Lennon"] = CStudent(103547, 22);
mapStudent["Phil McCartney"] = CStudent(100723, 22);
mapStudent["Raoul Starr"] = CStudent(107350, 24);
mapStudent["Gordon Hamilton"] = CStudent(102330, 22);
// Access via the name
cout << "The Student number for Joe Lennon is " <<
(mapStudent["Joe Lennon"].nStudentID) << endl;
return 0;
}
5. typedef的应用
例如：
typedef set <int> SET_INT;
typedef SET_INT::iterator SET_INT_ITER
6. 迭代器的注意事项
iterator - For any container other than the vector, you can only step one at a time in a forward direction through the container. That is you can only use the ++ operator, not the -- or += operator on it. For vector only you can use any of +=, --, -=, ++, and all the comparison operators <, <=, >, >=, ==, !=.对于大多数的容器，只能应用如下操作符：++,<,<=,>,>=,==,!=;而对于vector向量容器，还可以使用+=, --, -=, ++运算符。
reverse_iterator - If you want to step backwards instead of forwards through a non-vector container, replace iterator with reverse_iterator,begin() with rbegin(), and end() withrend(), ++ will then traverse backwards.
const_iterator - a forward iterator that returns aconst value. Use this if you want to make it clear that this points to a read-only value.
const_reverse_iterator - a reverse iterator that returns aconst value.
7. 算法
算法时应用在模板中的函数。你可以很轻松的对模板容器中的元素进行排序、搜索、操作、交换。
容器本身并不传递给算法，而是容器的迭代器传递给算法。因此，算法所限制的数据类型是迭代器的数据类型。
举例：
#include <algorithm> // If you want to use an
// algorithm this is the header used.
#include <numeric> // (For Accumulate)
#include <vector>
#include <iostream>
using namespace std;
int testscore[] = {67, 56, 24, 78, 99, 87, 56};
// predicate that evaluates a passed test限定函数
bool passed_test(int n)
{
return (n >= 60);
}
// predicate that evaluates a failed test
bool failed_test(int n)
{
return (n < 60);
}
int main(int argc, char* argv[])
{
int total;
// 用数组初始化向量容器
vector <int> vecTestScore(testscore,
testscore + sizeof(testscore) / sizeof(int));
//生成迭代器vi
vector <int>::iterator vi;
// 整理和输出向量容器里的值
sort(vecTestScore.begin(), vecTestScore.end());
cout << "Sorted Test Scores:" << endl;
for (vi=vecTestScore.begin(); vi != vecTestScore.end(); vi++)
{ cout << *vi << ", "; }
cout << endl;
// min_element 返回一个指向最小值的一个迭代器
vi = min_element(vecTestScore.begin(), vecTestScore.end());
cout << "The lowest score was " << *vi << "." << endl;
// Same with max_element
vi = max_element(vecTestScore.begin(), vecTestScore.end());
cout << "The highest score was " << *vi << "." << endl;
// Use a predicate function to determine the number who passed
//用一个限定函数，来限定传入值的类型；这里限制的是分数
cout << count_if(vecTestScore.begin(), vecTestScore.end(), passed_test) <<
" out of " << vecTestScore.size() <<
" students passed the test" << endl;
// and who failed
cout << count_if(vecTestScore.begin(),
vecTestScore.end(), failed_test) <<
" out of " << vecTestScore.size() <<
" students failed the test" << endl;
// Sum the scores
total = accumulate(vecTestScore.begin(),
vecTestScore.end(), 0);
// Then display the Average
cout << "Average score was " <<
(total / (int)(vecTestScore.size())) << endl;
return 0;
}
8. 模板的派生和嵌入
1. 作为类的成员变量；如：
class CParam { string name; string unit; vector <double> vecData; };
2. 继承模板
class CParam : public vector <double> { string name; string unit; };
9. 模板中的模板
为了创建一个更加复杂的数据结构，你可以在一个模板内创建一个模板。最好先用typedef关键字定义该模板。
举例：
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
typedef vector <int> VEC_INT;
int inp[2][2] = {{1, 1}, {2, 0}};
// Regular 2x2 array to place into the template
int main(int argc, char* argv[])
{
int i, j;
vector <VEC_INT> vecvec;
// if you want to do this in all one step it looks like this
// vector <vector <int> > vecvec;
// Fill it in with the array
VEC_INT v0(inp[0], inp[0]+2); // passing two pointers
// for the range of values to be copied to the vector
VEC_INT v1(inp[1], inp[1]+2);
vecvec.push_back(v0);
vecvec.push_back(v1);
for (i=0; i<2; i++)
{
for (j=0; j<2; j++)
{
cout << vecvec[i][j] << " ";
}
cout << endl;
}
return 0;
}
// Output:
// 1 1
// 2 0