07--STL序列容器(Array)
一:Array了解
array<T,N> 模板定义了一种相当于标准数组的容器类型。
它是一个有 N 个 T 类型元素的固定序列。除了需要指定元素的类型和个数之外,它和常规数组没有太大的差别。
模板实例的元素被内部存储在标准数组中。
和标准数组相比,array 容器的额外幵销很小,---->比标准数组还是大一些
但提供了两个优点:
1.std::array除了有传统数组支持随机访问、效率高、存储大小固定等特点外,还支持迭代器访问、获取容量、获得原始指针等高级功能。
而且它还不会退化成指针T *给开发人员造成困惑。
2.如果使用 at(),当用一个非法的索引访问数组元素时,能够被检测到,因为容器知道它有多少个元素,
这也就意味着数组容器可以作为参数传给函数,而不再需要单独去指定数组元素的个数。
注意:
其中的元素是一个有序的集合 允许随机访问 其迭代器属于随机迭代器 其size()的结果总等于N 不支持分配器 //像vector,deque动态分配空间是需要分配器来实现的 是唯一一个无任何东西被指定为初值时,会被预初始化的容器,这意味着对于基础类型初值可能不明确 class array<> 是一个聚合体(不带用户提供的构造函数,没有private和protected的nonstatic数据成员,没有base类,有没有virtual 函数),
这意味着保存所有元素的那个成员是public,然而C++并没有指定其名称,因此对该public成员的任何直接访问都会导致不可预期的行为,也绝对不可移植。
二:array构造
array<Elem,N> c //默认构造函数; 创建一个默认初始化的数组 array<Elem,N> c(c2) //复制构造函数; 创建另一个与c2同型的vector副本(所有元素都被复制) array<Elem,N> c = c2 //复制构造函数; 创建另一个与c2同型的vector副本(所有元素都被复制) array<Elem,N> c(rv) //移动构造函数; 拿走右值rv的元素创建一个新的数组 array<Elem,N> c = rv //移动构造函数; 拿走右值rv的元素创建一个新的数组 array<Elem,N> c = initlist //使用初始化列表创建一个初始化的数组
三:array元素存取
c[idx] //返回索引idx所标示的元素,不进行范围检查 c.at(idx) //返回索引idx所标示的元素,如果越界,抛出range-error c.front() //返回第一个元素,不检查第一个元素是否存在 c.back() //返回最后一个元素,不检查最后一个元素是否存在
四:array赋值操作
c = c2 //将c2所有元素赋值给c c = rv //将右值对象rv的所有元素移动赋值给c c.fill(val) //将val赋值给数组c里的每个元素 c1.swap(c2) //交换c1和c2的数 swap(c1,c2) //交换c1和c2的数
如果使用=操作符或者swap(),两个array必须具备相同类型,即元素类型和大小必须相同。
五:迭代相关函数
c.begin() //返回一个随机存取迭代器,指向第一个元素 c.end() //返回一个随机存取迭代器,指向最后一个元素 c.cbegin() //返回一个随机存取常迭代器,指向第一个元素 c.cend() //返回一个随机存取常迭代器,指向最后一个元素 c.rbegin() //返回一个逆向迭代器,指向逆向迭代的第一个元素 c.rend() //返回一个逆向迭代器,指向逆向迭代的最后一个元素 c.crbegin() //返回一个逆向常迭代器,指向逆向迭代的第一个元素 c.crend() //返回一个逆向常迭代器,指向逆向迭代的最后一个元素
array<int, 10> arr = {1,2,3,4,5,7}; //默认补全0 for (array<int, 10>::iterator iter = arr.begin(); iter != arr.end(); iter++) { cout << *iter << " "; }
六:性能测试
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS #include <iostream> #include <stdio.h> #include <cstring> #if _MSC_VER #define snprintf _snprintf #endif using namespace std; long get_a_target_long() { /******变量声明********/ long target = 0; /**********************/ cout << "targer (0~" << RAND_MAX << "):"; cin >> target; return target; } string get_a_target_string() { /******变量声明********/ long target = 0; char buf[10]; /**********************/ cout << "targer (0~" << RAND_MAX << "):"; cin >> target; snprintf(buf, 10, "%d", target); return string(buf); } //与后面的比较函数中回调参数对应 int compareLongs(const void* l1, const void* l2) { return (*(long*)l1 - *(long*)l2); } int compareStrings(const void* s1, const void* s2) { if (*(string*)s1 > *(string*)s2) return 1; if (*(string*)s1 < *(string*)s2) return -1; return 0; }
/************************************************************************/ /*测试数组 */ /************************************************************************/ #include <array> #include <iostream> #include <algorithm> #include <ctime> #include <cstdlib> #define ASIZE 200000 //由于数组声明需要使用常量值,故在这里写死 //500000个long---4000000Byte---4M //数组Array测试 namespace jj01 { void test_array() { cout << "\ntest_array()*******" << endl; /******变量声明:数组初始********/ array<long, ASIZE> arr; /******变量声明:记录时间********/ clock_t timeStart = clock(); //开始时间 for (long i = 0; i < ASIZE; i++) arr[i] = rand(); //0-32767,所以有重复 cout << "inti array use milli-seconds:" << (clock() - timeStart) << endl; //获取初始化数组耗时 cout << "array.size:" << arr.size() << endl; //获取数组大小 cout << "array.front:" << arr.front() << endl; //获取数组首元素 cout << "array.back:" << arr.back() << endl; //获取数组尾元素 cout << "array.data:" << arr.data() << endl; //获取数组首地址 /******变量声明:获取我们要查询的数********/ long target = get_a_target_long(); timeStart = clock(); //qsort和bsearch是C编译器自带的快速排序和二分查找算法 qsort(arr.data(), ASIZE, sizeof(long), compareLongs); /******变量声明:pItem是我们获取的返回的元素地址********/ long* pItem = (long*)bsearch(&target, arr.data(), ASIZE, sizeof(long), compareLongs); cout << "qsort()+bsearch(),milli-seconds:" << clock() - timeStart << endl; if (pItem != NULL) cout << "found:" << *pItem << endl; else cout << "not found!" << endl; random_shuffle(arr.begin(), arr.end()); //乱序 //STL排序查找算法 timeStart = clock(); sort(arr.begin(), arr.end()); /******变量声明:flag布尔型判断是否找到数据********/ bool flag = binary_search(arr.begin(), arr.end(), target); cout << "sort()+binary_search(),milli-seconds:" << clock() - timeStart << endl; if (flag != false) cout << "found:" << *pItem << endl; else cout << "not found!" << endl; //使用find方法进行查找 timeStart = clock(); auto pI = find(arr.begin(), arr.end(), target); cout << "::find(),milli-seconds:" << clock() - timeStart << endl; if (flag != false) cout << "found:" << *pI << endl; else cout << "not found!" << endl; } }