(一)STL体系结构基础介绍
一、STL六大部件
容器(Containers):存放元素,内存由分配器搞定
分配器(Allocator):支持容器的内存分配
算法:操作容器元素的函数。与OO不同(面向对象将元素与函数放到一个类里),GP(模板编程)将数据放入容器,操作方法放入算法中。
迭代器(Iterator): 算法和容器之间的桥梁,通过迭代器,算法才能去操作容器中的元素。迭代器就是泛化的指针。
适配器(Adapters):对其他组件进行转换。
仿函数(Functors):自定义类的相关操作(比如自定义类A,计算其两个实例的相加、相减等,即操作符重载)。
二、一个例子使用六大部件
通常allocator那部分不用写。
三、容器遍历
前闭后开区间
使用auto,for遍历
auto的其他用法
四、容器结构与分析
1、顺序容器
Array:固定大小,连续空间存放
Vector: 当容量不够时,allocator在背后重新分配
Deque: 双端队列
List: 双向链表
ForwardList:单向链表
2、关联容器(包括Unordered_Containers)
关联容器的查找很快
Map/Set:一般用红黑树实现(左右高度平衡的二叉树)
MultiMap/MultiSet: key可重复的。
Map是key-value,Set是key-key。
无序容器:元素存放的位置是不固定的,由hash-table实现(目前最好的实现方式是seperate chaining)。
五、容器使用
1、编码习惯
(1)为每个独立的程序创建namesapce;
(2) 在用到变量时才定义变量,但不缩进;
2、vector
(1)因为单向,只能通过push_back存放元素(从头存放需要移动整个vector);
(2) 当空间不足,重新分配内存时,内存两倍增长;
(3)可以通过front,back访问首尾元素,data访问首地址(vector, array, list);
3、List
标准库有sort,各个容器也有自带sort,排序尽量用自带的sort。每次扩充一个结点,空间利用率高
4、forwad_list
(1)压入元素用的是push_front(其他用的都是push_back);
(2)只有front访问首元素(back,size都不提供);查找较慢。
5、deque
(1)内存分段连续(由buffer构成,每个buffer是连续的),当内存不够时,重新分配一个buffer。
(2)没有自带的sort,只能使用全局的sort
6、stack、queue
内部都是通过deque来实现,一个后进先出,一个先进先出(不提供iterator)。有人也称之为容器的适配器(Adapter)
7、multiset/multimap
(1)通过insert插入元素(会慢一点),有自带的find进行查找(很快)
(2)multimap: c.insert(pair<int, string>(i, buf)),不能使用c[i]来进行插入(key可能重复)
(3)查找时(*item).first为key,second为value
8、unordered_multiset/unordered_multimap
哈希表实现
9、map
可通过m[i]=c来插入,内部会形成pair<>(i, c)来进行插入
七、在双向链表下,使用不同的分配器
直接使用容器(有默认分配器),不要使用分配器分配内存;有小量内存分配需求时,可以使用new/malloc,不要直接使用分配器
八、总结