【原】C++与C#对常用数据结构封装的对比（STL vs System.Collections.Generic）

DotNet下的泛型容器类封装在System.Collections.Generic，使用的十分广泛。C++则靠STL实现了泛型容器与算法。下面对二者做一个对比，只谈用法，不深究原理。对比的内容有数组、链表和字典三种结构。

一、数组

C#使用List<T>，C++用的是std::vector<T>，内部实现都是数组，也就是一块连续的内存区域，插入、删除操作慢，随机访问速度快。

操作	C++(STL)	C#(.net)	说明
包含	#include <vector>	using System.Collections.Generic;	C++中也可以using namespace std;
声明	std::vector<int> array;	List<int> array = new List<int>();	以int型数据为例
迭代器声明	std::vector<int>::iterator iter=array.begin();	List<int>.Enumerator iter = array.GetEnumerator();	C#中迭代器不常用
插入	array.push_back(4); array.insert(iter,51);	array.Add(4); array.Insert(2, 51);	迭代器操作后失效
查询	int val=array[0]; val=array.at(1);  //进行下标检测	int val = array[0]; array.Contains(5); //是否包含5 array.IndexOf(1);  //元素1的下标
删除	array.pop_back();  //删除最后的元素 array.erase(iter);  //删除iter位置的元素 array.clear();	array.Remove(1);  //删除"1”这个元素 array.RemoveAt(0);  //删除0号元素 array.Clear();	迭代器操作后失效
大小	array.empty(); array.capacity();  //容量（根据当前非配的内存） array.size();  //元素数	array.Count;  //元素数 array.Capacity;  //容量
遍历	for (std::vector<int>::size_type i=0;i<array.size();++i){} for (iter=array.begin();iter!=array.end();iter++){} for_each(array.begin(),array.end(),func); //func()是函数	for (int i = 0; i < array.Count; i++){} while (iter.MoveNext()){} foreach (int d in array){}	C++中第二种常用，C#中第三种常用（我是这么觉得……）
排序	std::sort(array.begin(),array.end());	array.Sort();	C++中要#include <algorithm>，上面的for_each也是

 

二、链表

C#使用LinkedList<T>，C++用的是std::list<T>，内部实现都是链表，插入、删除速度快，随机访问速度慢。链表的操作与数组十分相似，不同的地方大致有：

1. 任何通过下标访问的方式都是无效的，查看容量也是无效的，这是由链表的性质决定的。对链表的查询操作要通过迭代器进行。也就是说，上表中“查询”、“遍历”的第一种方法、“大小”中的容量都是非法操作。

2. 插入删除的时候也不能指定下标，C++中除了push_back()外，多了一个push_front()，C#中不能使用Add()、Insert()，要使用AddBefore()/AddAfter()/AddFirst()/AddLast()。

3. 排序在C++中直接用list.sort()。

4. std::list<T>要加头文件：#include <list>

 

三、字典

C#中使用Dictionary<TKey,TValue>，C++使用std::map<TK,TV>。map的内部实现是红黑树，Dictionary的实现是哈希表。DotNet中也有用树实现的字典类结构，叫SortedDictionary，似乎用得不多，效率也没有哈希表高，不过可以保持插入的数据是有序的。下面的对比是通过字符串来检索整数，为了写起来方便，C++中字符串直接用了LPCTSTR，并且typedef std::map<LPCTSTR,int> map_type;

操作	C++(STL)	C#(.net)	说明
包含	#include <map>	using System.Collections.Generic;
声明	map_type map; map_type::iterator iter=map.begin();	Dictionary<string, int> map = new Dictionary<string, int>();	如果是自定义的Key类型，C++中需要重载比较运算符；C#中可自定义相等比较器
插入	map[_T("first")]=5; map.insert(map_type::value_type(_T("second"),2)); map.insert(map_type::value_type(_T("second"),3));    //不覆盖，不异常	map.Add("first", 5); map["second"] = 2;  //这种操作已经进行了插入 //map.Add("second", 3);    //重复异常
删除	map.erase(iter);  //iter有效且不等于map.end() map.erase(_T("first")); map.clear();	map.Remove("first"); map.Clear();
查询	int val=map[_T("second")];  //没有则构造新的 iter=map.find(_T("first")); if (iter!=map.end())     val=iter->second;	int data = map["second"];    //不存在则异常 map.ContainsKey("third"); map.ContainsValue(5); map.TryGetValue("hello", out data);	注意C++中下标检索时如果不存在这个元素也不产生错误
遍历	for (iter=map.begin();iter!=map.end();++iter) {     //遍历时删除     map.erase(iter++); }	foreach (KeyValuePair<string, int> pair in map) {     //不能进行删除操作 }
大小	map.size(); map.empty();  //是否为空	map.Count;

 

 

以上便是三种常用的数据结构的用法对比，其实我对这些内容不熟悉，所以有错误的地方请见谅。