标准模板库介绍（一）

时间：2022-12-01 04:20:05

标准模板库包括三种泛型：容器、迭代器和算法。

容器

容器是一种包含多个元素的数据结构，这些元素通常具有相同的类型。容器的实现可以多种多样，然后真正具有实际应用意义的容器并不多，它们包含在STL中，这些容器有：deque、list、map、multimap、set、multiset、stack、queue、priority_queue以及vector。

STL容器实现为模板类。大多数容器具有相同的操作方法，但是各自实现不同，比如默认构造器，复制构造器，析构器，empty(), max_size(), size(), swap(), operator=，另外，除了priority_queue容器，其他容器还包含六个关系运算符（<, <=, !=, ==, >=, >）。

存储在容器内的类型可以是任意类型，但是这些类型必须支持默认构造器，析构器和复制运算。有些编译器可能还要求实现关系运算符重载，虽然程序用不到这些。当然，数据成员如果是指针的话，还必须实现复制构造和operator=函数，因为插入操作使用的是元素的副本而不是元素自身。

迭代器

迭代器用于引用存储在容器中的某个元素，所以它其实是一个指针。所以，通过迭代器可以访问容器中的元素并对元素进行某些操作。

算法

STL提供了大约70种泛型函数，这些泛型函数即算法，可以应用到STL容器以及数组上。

函数对象

函数调用操作符“()” 可以看成跟其他操作符一样，这样“()”操作符可以被重载。包含函数调用操作符定义的对象称为函数对象。函数对象的行为就跟函数一样。

看一个具体的例子

class square{
public:
    square() {
    }
double operator() (double x) {
return x*x;
    }
};

这段代码中，square类定义中重载了函数调用操作符，实现对输入参数求平方并返回结果。

调用代码如下

double squaresum(square s, int n, int m) {
double res = 0;
if( n <= m) 
　　　　for(int i = n; i <= m; i++)       　　res += s(i);
return res;
}

以上代码中，给函数对象传入一个输入参数，这个参数将会使函数调用操作符的输入参数。

当然也可以不重载函数调用操作符，如下代码所示

class square {
public:
    square() {
    }
double eval (double x) {
return x*x;
    }
};

调用代码则为

double squaresum (square s, int n, int m) {
double res = 0;
if (n <= m) 
for (int i = n; i <= m; i++)
            res += s.eval(i);
return res;
}

测试代码为

cout << squaresum(square(), 1, 3) <<endl;

注意：这里测试代码要求square类实现自定义构造函数，这样square()可以构造一个函数对象。

STL中自带有一些函数对象。

unary_function

标准一元函数对象的基类，在一元函数对象中，operator()只能有一个参数。

unary_function是基类，它没有定义operator()方法，而是有派生类来实现。unary_function的定义为　　

template <class Arg, class Result>
struct unary_function {
    typedef Arg argument_type;
    typedef Result result_type;
};　　

下面给出一个简单的例子来说明用法

// unary_function example
#include <iostream>     // std::cout, std::cin
#include <functional>   // std::unary_function

template<class IN, class OUT>
struct IsOdd : public std::unary_function<IN, OUT> {
bool operator() (IN number) {return (number%2!=0);}
};

int main () {
  IsOdd<int, bool> IsOdd_object;
  IsOdd<int, bool>::argument_type input; 
  IsOdd<int, bool>::result_type result; 
  std::cout << "Please enter a number: ";
  std::cin >> input; 
  result = IsOdd_object (input); 
  std::cout << "Number " << input << " is " << (result?"odd":"even") << ".\n";
return 0;
}

 

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