博览网/boolan-STL与泛型编程-第1周笔记文章

1、标准 C++ 库和扩展的标头文件(按类别)。

Algorithms[的详细信息]
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C Library Wrappers
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Containers[的详细信息]
Sequence
<>>, <>>, <forward_list>, <>>, <>></forward_list>

Ordered Associative
<>>,<>>

Unordered Associative
<unordered_map>,<unordered_set></unordered_set></unordered_map>

Adaptor
<>>,<>>

Error Handling[的详细信息]
<>>, <>>,<system_error></system_error>

Input/Output[的详细信息]
<>>, <>>, <>>, <>>, <>>, <>>, <>>, <>>, <>>, <>>,<>>

Iterators Library
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Localization
<>>, , , <>>

Math and Numerics
<>>, <>>, <>>, <>>, <>>,<>>

Memory Management[的详细信息]
<>>, <>>, <>>,<scoped_allocator></scoped_allocator>

Multithreading
<>>, <condition_variable>, <>>, <>>, <shared_mutex>, <>></shared_mutex></condition_variable>

Other Utilities
<>>, <>>, <>>, <initializer_list>, <>>, <type_traits>, <>>, <>>, <>></type_traits></initializer_list>

Strings and Character Data
<>>,<>>

2、C++ 标准库概述
所有 C++ 库实体都在在一个或多个标准标头中声明或定义。 此实现包括 C++ 标准版不需要的两个额外标头:<hash_map> 和 <hash_set>。
标准容器

C++标准容器分为序列容器和关联容器,对于序列容器,C++提供的基本序列有

vector 支持随机访问,不适合做插入和删除操作频繁的场景

list 双向链表,适合做元素的插入和删除,不是随机访问

deque 也是一个双端序列,但是经过优化,其双端操作效率类似list,随即访问效率接近vector。

从它们出发,通过定义适当的借口,生成了

stack 默认用deque实现

queue 默认是deque实现

priority_queue 默认是vector保存元素,实现最可能是heap

对于关联容器,C++提供的有:

map 映射

mulitimap 多重映射,相比map,允许重复的key

set 被看做是一个map,其中的值是无关紧要的

mulitiset 相比set,允许重复的key

bitset 位集合

hash_map 散列映射,通过实现一个散列函数,将容器实现为一个散列表,以减少查找元素所需要的时间


标准容器具体用法可以参考C++在线手册STL容器:http://www.cplusplus.com/reference/stl/


算法和函数对象

容器本身之所以有用,是因为容器提供了一些基本操作,如确定大小,迭代,复制,排序,查找等。标准库提供了许多算法,服务于容器用户的最普遍和最基本的需要。

标准库算法不过就是60个,每个算法都描述为一个模板函数或一组模板函数,例如最常用的排序算法:sort,能以很好的平均效率排序,建议排序都用sort替换C语言的qsort,sort可以更好结合容器。

标准库算法和函数对象的教程可以参考C++之父的C++程序设计语言的算法和函数对象,这一章内容可以教你如何使用标准库算法和函数对象。

标准库算法的声明在<algorithm>,函数对象在<functional>里。


标准库算法具体用法参考C++在线手册STL算法:http://www.cplusplus.com/reference/algorithm/


迭代器和分配器

迭代器是连接容器和算法的纽带,让写算法的人不必关心各种数据结构的具体细节,而分配器提供了一个映射,将低级的字节形式的数据模型映射到高级的对象模型。

迭代器是每个程序员都需要关心的概念之一,但是分配器仅仅是一个支持机制,标准库已经提供了默认的分配器,很少有程序员需要去写新的分配器。

迭代器在接触STL容器就会了解了,一般迭代器分为正向迭代器,反向迭代器,插入迭代器,带检查的迭代器。

至于分配器提供了一套分配和释放存储的标准方式,标准库提供了一个标准分配器,在<memory>里的标准allocator模板用operator new()分配存储,所有的标准容器在默认情况下使用它,当然你也可以自己实现一个分配器,容器的实现需要一次次的allocate()或者deallocate()对象,意味着new的大量调用,你可以采用一个固定大小存储块的存储池,可以比常规的更通用的operator new()的效率高一些。


总结

学习C++标准程序库,可以先学会应用标准容器的简单用法,如vector,map,慢慢熟悉之后,再接触算法,也是学习算法的几个函数的简单用法,例如sort,swap等。

学会应用可以学习理论:考虑看下C++之父的C++程序设计语言的标准库,也可以看更厚的书:C++标准程序库。

最后,你在工作和编程中,都需要C++容器和算法的手册查阅,这些可以参考上面的网址:

C++在线手册STL容器:http://www.cplusplus.com/reference/stl/

C++在线手册STL算法:http://www.cplusplus.com/reference/algorithm/

这里面详细介绍了每个容器和算法的每个函数,几乎95%都有例子,是很好的参考资料

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