C++ Standard Library

C++ Standard Library

architecure & sources

c++官网

C标准库 -> 一个一个单一的函数function -> 彼此几乎无关联

c++标准库 -> 六个部分 -> 彼此之间有紧密的关联

c++标准库主要是用模板做出来的

泛型编程(Generic Programming)

使用模板作为主要工具来编写程序 -> templates模板的意义和运用

与面向对象编程(oop -> Object Oriented Programming)的根本差异

• level 0: 使用c++STL

• level 1: 认识c++STL -> 使用部件的时候

  • 清楚他们在内存当中的布局.以及如何扩展的

  • 当元素增加的时候如何变化的

  • 进而判断用什么部件、容器、算法

• level 2: 良好使用c++STL -> 对c++STL有一个清楚的认识和了解之后才能够做到良好的使用

• level 3: 扩充c++STL -> 极少数

c++ Standard Library && c++ Standard Template Library

c++ Standard Library

• 以headr files的形式出现 -> 不是编译好的,可以看到source code

  • c++标准库头文件不带.h名 -> #include <vector>

c++STL是指六大部件.加上其他的东西才是c++标准库

c++引用文档

在头文件内在进行一层封装就是namespace -> 头文件内又打了一个包

c++STL

STL六大部件(components)

• 容器(Containers) -> 解决掉内存分配的问题 -> template class -> 数据在容器里面 -> 每一种容器对应一个头文件

• 分配器(Allocators) -> 支持容器解决内存的问题

• 算法(Algorithms) -> 容器下的模板函数 -> 不在容器的class里面 -> 模板编程

• 迭代器(Iterators) -> 数据和算法(操作方式)中间的桥梁称之为迭代器 -> 泛化的指针

• 适配器(Adapters) -> 转换容器、迭代器或者转换仿函数

• 仿函数(Functors) -> 两个类或者class进行计算就可以写一些仿函数

数据结构+算法=程序

面向对象(oop) -> 数据和处理数据的函数都放在class里面

上述STL使用示例代码:

#include <vector>
#include <algorithm>
#include <functional>
#include <iostream>
​
using namespace std;
​
int main()
{
    int ia[6] = { 27, 210, 12, 47, 109, 83 };
​
    vector<int, allocator<int>> vi(ia, ia+6);
    /**
     * vector是容器 -> Container
     * 第一个int是指名容器放置的是int类似数据
     * 第二个参数是有一个默认的分配器 -> 可以手动指定 -> 帮助容器分配内存
     * (分配器基本上不需要使用者去理会)
     * allocator是分配器 -> Allocator
    */
​
   cout << count_if(vi.begin(), vi.end(), not1(bind2nd(less<int>(), 40)));
   /**
    * count_if()是一个算法 -> Algorithm
    * vi.end()里面的vi是一个迭代器(不是理解上的对象 -> 通过对象调用里面的方法 -> 因为vi是一个容器)
    * 所以这里的vi是迭代器.容器和算法的桥梁 -> Iterator
    * not1()是一个仿函数适配器
    * bind2nd()也是一个仿函数适配器
    * less<int>、bind2nd和not1需要去看stl里面的定义他们是什么以及怎么使用
   */
}

容器特点

• 容器不一定是连续空间

• begin()指向第一个元素.end()指向最后一个元素的下一个元素 -> 前闭后开区间 -> 所以end()不可以解引用拿地址.因为拿不到想要的地址

• 上面两个方法返回的是泛化指针

示例代码:

#include <vector>
#include <iostream>
​
using namespace std;
​
int main()
{
    vector<double> vi;
​
    for (auto elem : vi) // 这样的for后面必须放置一个容器
    {
        elem *= 3; // 这样不会修改容器内的元素赋值.因为是赋值给的elem
    }
​
    for (auto &elem : vi)
    {
        elem *= 3; // 这样会修改容器内的值.因为拿到的是引用
    }
}