C++中的STL

文章目錄

• C++中的STL
• • 一、什么是STL
  • 二、STL的六大組件

一、什么是STL

• 1.STL(standard template libaray-標準模板庫)：是C++標準庫的重要組成部分，不僅是一個可復用的組件庫，而且是一個包羅數據結構與算法的軟件框架

• 2.STL的發展史

• 原始版本
  Alexander Stepanov、Meng Lee 在惠普實驗室完成的原始版本，本著開源精神，他們聲明允許任何人任意運用、拷貝、修改、傳播、商業使用這些代碼，無需付費。唯一的條件就是也需要向原始版本一樣做開源使用。 HP 版本–所有STL實現版本的始祖。

• P. J. 版本
  由P. J. Plauger開發，繼承自HP版本，被Windows Visual C++采用，不能公開或修改，缺陷：可讀性比較低，
  符號命名比較怪異。

• RW版本
  由Rouge Wage公司開發，繼承自HP版本，被C+ + Builder 采用，不能公開或修改，可讀性一般。

• SGI版本
  由Silicon Graphics Computer Systems，Inc公司開發，繼承自HP版 本。被GCC(Linux)采用，可移植性好，可公開、修改甚至販賣，從命名風格和編程 風格上看，閱讀性非常高

二、STL的六大組件

• 容器：
• 用來存放數據的一種數據結構，本質上容器就是對數據結構的封裝，方便使用該數據結構來管理數據。
• STL中的容器，可以劃分為兩大類：序列式容器和關聯式容器
  
• 算法
• 算法：問題的求解步驟，以有限的步驟，解決數學或邏輯中的問題。
• STL中的算法主要分為兩大類：與數據結構相關算法(容器中的成員函數)和通用算法(與數據結構不相干)。
• STL中通用算法總共有70多個，主要包含：排序，查找，排列組合，數據移動，拷貝，刪除，比較組合，運算等

算法名稱算法功能

accumulate	元素統計
binary_search	二分查找
copy	拷貝
copy_backward	逆向拷貝
copy_n	拷貝n個元素
count	計數
count_if	在特定條件下計數
equal	判斷兩個區間相等與否
fill	填充元素
fill_n	填充元素n次
find	循環查找
find_if	循環查找符合特定條件元素
find_end	查找某個子序列的最后一次出現點
find_first_of	查找某個元素首次出現點
for_each	對區間內的每隔一元素實行某種操作
is_heap	判斷某區間是否為一個heap
is_sorted	判斷某區間是否已排序
lexicographical_compare	以字典順序進行比較
max	獲取最大值
max_element	最大值所在位置
merge	合并兩個序列
min	獲取最小值
min_element	最小值所在位置
next_permutation	獲取下一個排列組合
pre_permutation	獲取前一個排列組合
partial_sort	局部排序
partial_sum	局部求和
partition	分割
remove	刪除某類元素
remove_copy	刪除某類元素并將結果拷貝到另一個容器中
remove_if	有條件的刪除某類元素
replace	替換某類元素
replace_if	有條件的替換
reverse	反轉序列
sort	排序(不穩定)
stable_partition	分割并保持元素的相對次序
stable_sort	分割并保持相等元素的相對位置(穩定排序算法)
unique	取出重復性元素
make_heap	創建堆
push_heap	堆插入
pop_heap	堆刪除
sort_heap	堆排序

• 迭代器
• 迭代器是一種設計模式，讓用戶通過特定的接口訪問容器的數據，不需要了解容器內部的底層數據結構。
• C++中迭代器本質：是一個指針，讓該指針按照具體的結構去操作容器中的數據。
• 適配器
• 適配器：又接著配接器，是一種設計模式，簡單的說：需要的東西就在眼前，但是由于接口不對而無法使用，需要對其接口進行轉化以方便使用。
• 即：將一個類的接口轉換成用戶希望的另一個類的接口，使原本接口不兼容的類可以一起工作

STL中適配器總共有三種類型：

• 容器適配器-stack和queue
• 迭代器適配器-反向迭代器
• 函數適配器
  函數適配器
• 仿函數
• 仿函數：一種具有函數特征的對象，調用者可以像函數一樣使用該對象 ，為了能夠“行為類似函數”，該對象所在類必須自定義函數調用運算符operator()，重載該運算符后，就可在仿函數對象的后面加上一對小括號，以此調用仿函數所定義的operator()操作，就其行為而言，“仿函數”一次更切貼。
• 仿函數一般配合算法，作用就是：提高算法的靈活性

#include <vector> #include <algorithm> class Mul2 { public:void operator()(int& data){ data <<= 1;} };class Mod3 { public:bool operator()(int data){ return 0 == data % 3;} };int main() {// 給容器中每個元素乘2vector<int> v{1,2,3,4,5,6,7,8,9,0};for_each(v.begin(), v.end(), Mul2());for (auto e : v)cout << e << " ";cout << endl;// 刪除容器中3的倍數auto pos = remove_if(v.begin(), v.end(), Mod3());v.erase(pos, v.end());// 將容器中的元素打印出來// 注意：對于功能簡單的操作，可以使用C++11提供的lambda表達式來代替// lambda表達式實現簡單，其在底層與仿函數的原理相同，編譯器會將lambda表達式轉換為仿函數for_each(v.begin(), v.end(), [](int data){cout << data << " "; });cout << endl;return 0; }

• 空間配置器
• 空間配置器，顧名思義就是為各個容器高效的管理空間(空間的申請與回收)的，在默默地工作
• 雖然在常規使用STL時，可能用不到它，但站在學習研究的角度，學習它的實現原理對我們有很大的幫助

總結

以上是生活随笔為你收集整理的C++中的STL的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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