c++（标准模板库STL）

STL是一种泛型编程（generic programming）

STL提供了一组表示容器、迭代器、函数对象和算法的模板。
面向对象编程关注的是编程的数据方面，而泛型编程关注的是算法。
他们之间的共同点是抽象和创建可重用代码，但是他们的理念截然不同。

1、容器（container）

容器类是一个与数组类似的单元，但是他是管理序列的类，也是容纳一组对象或对象集的类。
通过容器类提供的成员函数，可以实现例如向序列中插入、删除、查找元素等操作；
这些成员函数通过返回迭代器来指定元素在序列中的位置。

容器主要有以下分类：

二、泛型算法（generic algorithm）

模板中的算法不依赖与具体的数据类型，而泛型算法更进一步不依赖于具体的容器。
这也是STL最大的优点，就是他提供能在各种容器中通用的算法，例如：插入、排序、查找、删除等。
一种算法可以适用于多种容器，故称为泛型算法；
泛型算法之所以能够用于各种容器，是因为有迭代器。

三、迭代器（iterator）

STL设计的精髓在于把容器和算法分开，彼此独立设计，最后再用迭代器把他们合并在一起。
迭代器是一种数据类型，他提供了一种方法，可以顺序访问一个容器中的每个元素，而又不暴露该对象的内部表示。
迭代器的用法和指针类似，只不过它相当于一个智能指针，它指向容器内部的数据，并可以通过解引用*来获取它指向的数据。
STL提供的所有容器都有这样的迭代器，用以存取他们所管理的元素序列。

例如：

容器的成员函数begin（）返回指向容器中第一个元素的迭代器；end（）返回指向容器中最后一个元素后继位置的迭代器。

下面通过STL中提供的一个泛型函数find（）来说明迭代器与泛型算法的关系：

首先看下STL对于find函数的内部实现：




template <class input_iterator_tag,class T>





input_iterator_tag find(input_iterator_tag first,input_iterator_tag last,const T value)



{



    for(;first != last;first++)



    {



        if(value == *first)



            return first;



    }



    return last;



}

注意：

源码中出现的input_iterator_tag是一个输入迭代器类，它的功能是从容器中读取元素。
第一个参数和第二个参数给出了find函数要查找的范围，这个范围是一个左闭右开的区间：[first, last)，last对应的元素不在查找范围内。
这是一个普遍的约定，所有的泛型算法都遵守这个约定，在后面的程序中还会遇到的。

然后在应用程序中测试：




#include <iostream>




#include <algorithm>





using namespace std;



int main()



{



    int num[] = {1,2,3,4,5};



    int *result,value;



    cout << "please input the num you want to search:" ;



    cin>>value;




    result = find(num,num+5,value);    //注意这里模板参数被特化为int *




    if(result == num+5)



        cout<<"can't find the num you input\n\n";



    else




        cout<<"find it!,the index is:"<<result-num<<endl;



    return 0;



}

运行结果：

结合find（）函数的源码可以知道，泛型算法不直接访问容器的的元素，与容器无关。元素的全部访问和遍历都通过迭代器实现，并不需要知道容器的类型。

四、顺序容器之矢量类

矢量vector类是一个多功能、能够操作多种数据结构和算法的模板类和函数库。
它和数组类似，通过下标运算符访问矢量中的元素，并且其元素具有连续的内存地址。
vector类的一大优点是，他可以进行动态的内存管理。并且该类内部包含很多常用的函数、特有函数，用以实现堆栈、队列、列表等结构。

每种容器都有自己支持的迭代器类型，迭代器决定了可采用哪种算法。vector支持随机访问迭代器，能直接访问容器中的任意元素，功能比较强大。选择所需容器类实际上很大部分是选择所支持的迭代器。

下面通过一个简单的demo演示vector类的应用：




#include <iostream>




#include <algorithm>




#include <vector>





using namespace std;



int main()



{



    double values[] = {1,2,3,4,5,6,7};



    int i;



 



    //构造一个向量



    vector<double> dVector(values,values+7);



 



    cout<<" value is:";



    for(i=0;i<dVector.size();i++)



        cout<<dVector[i]<<"\t";



    cout<<endl;



 



    dVector.assign(4,1.5);  //将1.5复制4份



    cout<<" assign,the value is:";



    for(i=0;i<dVector.size();i++)



        cout<<dVector[i]<<"\t";



    cout<<endl;



 



    dVector.at(0) = 34.3;   //给向量中的第一个元素赋值



    cout<<" the at,the value is::";



    for(i=0;i<dVector.size();i++)



        cout<<dVector[i]<<"\t";



    cout<<endl;



 



    //将首元素的迭代器赋值给itr



    vector<double>::iterator itr = ();



    (itr+1,55);



    (itr+1,66);



    (()+1,0);    //这个用法和上面的用法一样



    cout<<"4.:after insert,the value is:";



    for(i=0;i<dVector.size();i++)



        cout<<dVector[i]<<"\t";



    cout<<endl;



    return 0;



}