C++标准教程06-2.STL概述.ppt

1-* 北京源智天下科技有限公司 联系方式： 联系方式： 北京源智天下科技有限公司 STL概述 算法简介 容器简介 迭代器简介 STL适配器简介 算法简介 大家都能取得的一个共识，那就是函数库对数据类型的选择对其可重用性起着至关重要的作用。举例来说，一个求方根的函数，在使用浮点数作为其参数类型的情况下的可重用性肯定比使用整型作为它的参数类性要高。而C++通过模板的机制允许推迟对某些类型的选择，直到真正想使用模板或者说对模板进行特化的时候，STL就利用了这一点提供了相当多的有用算法。它是在一个有效的框架中完成这些算法的。可以将所有的类型划分为少数的几类，然后就可以在模版的参数中使用一种类型替换掉同一种类中的其他类型。 STL提供了大约100个实现算法的模版函数，如算法for_each将为指定序列中的每一个元素调用指定的函数，stable_sort以你所指定的规则对序列进行稳定性排序等等。这样一来，只要我们熟悉了STL之后，许多代码可以被大大的化简，只需要通过调用一两个算法模板，就可以完成所需要的功能并大大地提升效率。 算法部分主要由头文件algorithm，numeric和functional组成。algorithm是所有STL头文件中最大的一个（尽管它很好理解），它是由一大堆模版函数组成的，可以认为每个函数在很大程度上都是独立的，其中常用到的功能范围涉及到比较、交换、查找、遍历操作、复制、修改、移除、反转、排序、合并等。numeric体积很小，只包括几个在序列上面进行简单数学运算的模板函数，包括加法和乘法在序列上的一些操作。functional中则定义了一些模板类，用以声明函数对象。 容器简介 在实际的开发过程中，数据结构本身的重要性不会逊于操作于数据结构的算法的重要性，当程序中存在着对时间要求很高的部分时，数据结构的选择就显得更加重要。 经典的数据结构数量有限，但是我们常常重复着一些为了实现向量、链表等结构而编写的代码，这些代码都十分相似，只是为了适应不同数据的变化而在细节上有所出入。STL容器就为我们提供了这样的方便，它允许我们重复利用已有的实现构造自己的特定类型下的数据结构，通过设置一些模版类，STL容器对最常用的数据结构提供了支持，这些模板的参数允许我们指定容器中元素的数据类型，可以将我们许多重复而乏味的工作简化。 容器部分主要由头文件vector、list、deque、set、map、stack和queue组成。对于常用的一些容器和容器适配器，可以看作由其他容器实现的容器。 迭代器简介 迭代器从作用上来说是最基本的部分，可是理解起来比前两者都要费力一些（至少笔者是这样）。软件设计有一个基本原则，所有的问题都可以通过引进一个间接层来简化，这种简化在STL中就是用迭代器来完成的。概括来说，迭代器在STL中用来将算法和容器联系起来，起着一种黏和剂的作用。几乎STL提供的所有算法都是通过迭代器存取元素序列进行工作的，每一个容器都定义了其本身所专有的迭代器，用以存取容器中的元素。 迭代器部分主要由头文件utility、iterator和memory组成。utility是一个很小的头文件，它包括了贯穿使用在STL中的几个模板的声明，iterator中提供了迭代器使用的许多方法，而对于memory的描述则十分的困难，它以不同寻常的方式为容器中的元素分配存储空间，同时也为某些算法执行期间产生的临时对象提供机制，memory中的主要部分是模板类allocator，它负责产生所有容器中的默认分配器。 适配器简介 适配器是用来修改其他组件接口的STL组件，是带有一个参数的类模板（这个参数是操作的值的数据类型）。它是一种接口类，为已有的类提供新的接口。适配器修改或者调整其他类的接口，目前是简化、约束、使之安全、隐藏或者改变被修改类提供的服务集合。当某个类使用的惟一目的就是改变其他类的接口形式时，它就是一个适配器或者接口类。 STL定义了3种形式的适配器：容器适配器，迭代器适配器，函数适配器。 容器适配器：包括栈（stack）、队列(queue)、优先(priority_queue)。使用容器适配器，stack就可以被实现为基本容器类型（vector,dequeue,list）的适配。可以把stack看作是某种特殊的vctor、deque或者list容器，只是其操作仍然受到stack本身属性的限制。queue和priority_queue与之类似。容器适配器的接口更为简单，只是受限比一般容器要多。 迭代器适配器：修改为某些基本容器定义的迭代器的接口的一种STL组件。反向迭代器和插入迭代器都属于迭代器适配器，迭代器适配器扩展了迭代器的功能。 函数适配器：通过转换或者修改其他函数对象使其功能得到扩展。