stl容器学习总结

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stl容器学习总结

一 迭代器（iterator）

迭代器：
迭代器是类似指针的对象，STL算法利用它们对存储在容器中的对象序列进行遍历。
5种类别：1、输入迭代器    
         2、输出迭代器    
         3、前向迭代器    
         4、双向迭代器    
         5、随机访问迭代器 

常用的迭代器：
 istream_iterator< >输入流迭代器
 istreambuf_iterator<>输入流块迭代器
 ostream_iterator< >输出流迭代器
 ostreambuf_iterator<> 输出流块迭代器
 back_insert_iterator<Container> 使用Container的push_back成员函数
 front_insert_iterator<Container> 使用Container的push_front成员函数
 insert_iterator<Container> 使用Container的insert成员函数
 reverse_iterator<Container> 从后向前使用Container的insert成员函数
 const——iterator<>

 

二 分配算符（Allocators）

看看stl中默认的allocator：

 namespace std {
      template <class T>
      class allocator {
        public:
          //type definitions
          typedef size_t    size_type;   //represent the size of the largest object in the allocation model
          typedef ptrdiff_t difference_type; //The type for signed integral values that can represent the distance between any two pointers in the           

                                  //allocation model
          typedef T*        pointer; 
          typedef const T*  const_pointer;
          typedef T&        reference;
          typedef const T&  const_reference;
          typedef T         value_type;  //The type of the elements

          //rebind allocator to type U
          template <class U>
          struct rebind {
              typedef allocator<U> other;
          };

          //return address of values
          pointer       address(reference value) const;
          const_pointer address(const_reference value) const;

          //constructors and destructor
          allocator() throw();
          allocator(const allocator&) throw();
          template <class U>
            allocator(const allocator<U>&) throw();
          ~allocator() throw();

          //return maximum number of elements that can be allocated
          size_type max_size() const throw();

          // allocate but don't initialize num elements of type T
          pointer allocate(size_type num,
                           allocator<void>::const_pointer hint = 0);

          // initialize elements of allocated storage p with value value
          void construct(pointer p, const T& value);

          // delete elements of initialized storage p
          void destroy(pointer p);

          // deallocate storage p of deleted elements
          void deallocate(pointer p, size_type num);
      };
   }

看了上面的allocator，我们已经基本知道他的用处，他一般用在容器中，作为容器的一个成员，但一般是用模版参数传入，这样才可以让我们换成我们自定义的allocator。

三 容器简介

STL标准容器类简介
标准容器类  说明
顺序性容器
vector   相当与数组，从后面快速的插入与删除，直接访问任何元素
deque   双队列，从前面或后面快速的插入与删除，直接访问任何元素
list   双链表，从任何地方快速插入与删除
关联容器
set   快速查找，不允许重复值
multiset  快速查找，允许重复值
map   一对一映射，基于关键字快速查找，不允许重复值
multimap  一对多映射，基于关键字快速查找，允许重复值
容器适配器
stack   后进先出
queue   先进先出
priority_queue  最高优先级元素总是第一个出列

所有标准库共有函数
默认构造函数  提供容器默认初始化的构造函数。
复制构造函数  将容器初始化为现有同类容器副本的构造函数
析构函数  不再需要容器时进行内存整理的析构函数
empty   容器中没有元素时返回true,否则返回false
max_size  返回容器中最大元素个数
size   返回容器中当前元素个数
operator=  将一个容器赋给另一个容器
operator<  如果第一个容器小于第二个容器，返回true，否则返回false，
operator<=  如果第一个容器小于或等于第二个容器，返回true，否则返回false
operator>  如果第一个容器大于第二个容器，返回true，否则返回false
operator>=  如果第一个容器大于或等于第二个容器，返回true，否则返回false
operator==  如果第一个容器等于第二个容器，返回true，否则返回false
operator!=  如果第一个容器不等于第二个容器，返回true，否则返回false
swap   交换两个容器的元素

其中operator>,operator>=,operator<,operator<=,operator==,operator!=均不适用于priority_queue

顺序容器和关联容器共有函数
begin  该函数两个版本返回iterator或const_iterator，引用容器第一个元素
end  该函数两个版本返回iterator或const_iterator,引用容器最后一个元素后面一位
rbegin  该函数两个版本返回reverse_iterator或const_reverse_iterator,引用容器最后一个元素
rend  该函数两个版本返回reverse_iterator或const_reverse_iterator，引用容器第一个元素前面一位
erase  从容器中清除一个或几个元素
clear  清除容器中所有元素

下表显示了顺序容器和关联容器中常用的typedef，这些typedef常用于变量、参数和函数返回值的一般性声明。
value_type  容器中存放元素的类型
reference  容器中存放元素类型的引用
const_reference 容器中存放元素类型的常量引用，这种引用只能读取容器中的元素和进行const操作
pointer  容器中存放元素类型的指针
iterator  指向容器中存放元素类型的迭代器
const_iterator  指向容器中存放元素类型的常量迭代器，只能读取容器中的元素
reverse_iterator  指向容器中存放元素类型的逆向迭代器，这种迭代器在容器中逆向迭代
const_reverse_iterator  指向容器中存放元素类型的逆向迭代器，只能读取容器中的元素
difference_type  引用相同容器的两个迭代器相减结果的类型（list和关联容器没有定义operator-）
size_type  用于计算容器中项目数和检索顺序容器的类型（不能对list检索）

四 容器的比较

vector  （连续的空间存储,可以使用[]操作符）快速的访问随机的元素，快速的在末尾插入元素，但是在序列中间岁间的插入，删除元素要慢，而且如果一开始分配的空间不够的话，有一个重新分配更大空间，然后拷贝的性能开销.
deque （小片的连续，小片间用链表相连，实际上内部有一个map的指针，因为知道类型，所以还是可以使用[]，只是速度没有vector快）快速的访问随机的元素，快速的在开始和末尾插入元素，随机的插入，删除元素要慢，空间的重新分配要比vector快,重新分配空间后，原有的元素不需要拷贝。对deque的排序操作，可将deque先复制到vector，排序后在复制回deque。
list   （每个元素间用链表相连）访问随机元素不如vector快，随机的插入元素比vector快，对每个元素分配空间，所以不存在空间不够，重新分配的情况

set 内部元素唯一，用一棵平衡树结构来存储，因此遍历的时候就排序了，查找也比较快的哦。
map 一对一的映射的结合，key不能重复。
multiset
multimap

stack 适配器，必须结合其他的容器使用，stl中默认的内部容器是deque。先进后出，只有一个出口，不允许遍历。
queue 是受限制的deque，内部容器一般使用list较简单。先进先出，不允许遍历。
vector<bool> 与bitset<> ,前面的可以动态改变长度。
priority_queue 插入的元素就有优先级顺序，top出来的就是优先级最高的了
valarray 专门进行数值计算的，增加特殊的数学函数。