标准模板库、容器类、迭代器、函数对象

标准模板库

1. 迭代器

• 迭代器能够用来遍历容器的对象；函数对象是类似于函数的对象，可以是类对象或函数指针（包括函数名因为函数名被用作指针）；STL 不是面向对象的编程，而是泛型编程；

2. 模板类 vector p546

• STL 在头文件 vector 中定义了一个 vector 模板；vector 模板使用动态内存分配，因此可以用初始化参数来指出需要多少矢量：

#include <vector>
using namespace std;
vector<int> ratings(5); // a vector of 5 ints
int n;
cin >> n;
vector<double> scores(n); // a vector of n doubles

与 string 类相似，各种 STL 容器模板都接受一个可选的模板参数，该参数指定使用哪个分配器对象来管理内存。如，vector 模板的开头与下面类似：

template <class T, class Allocator = allocator<T>>
    class vector{...}

如果该模板省略参数的值，则容器模板将默认使用 allocator<T> 类。这个类使用 new 和 delete。

• 对矢量可执行的操作 p547

size() ：返回容器中元素数目 swap()：交换两个容器的内容 begin()：返回一个指向容器中第一个元素的迭代器 end()：返回一个表示超过容器尾的迭代器，即 end() 成员函数标识超过结尾的位置 push_back()：将元素添加到矢量末尾 erase()：删除矢量中给定区间的元素；它接受两个迭代器参数，第一个迭代器指向区间的起始处，第二个迭代器指向区间终止处的后一个位置 insert()：接受 3 个迭代器参数，第一个参数指定新元素插入的位置，第二个和第三个爹嗲气参数定义了被插入区间

每个容器类都定义了一个合适的迭代器；要为 vector 的 double 类型规范声明一个迭代器，可以：

vector<double>::iterator pd; // pd an iterator
vector<double> scores;
pd = scores.begin(); // have pd point to the first element
*pd = 22.3;
++pd;

此外，在初始化迭代器时，也可以使用 auto ：

auto pd = scores.begin(); // C++11 automatic type deduction

3. STL 从更广泛的角度定义了非成员（non-member）函数来执行这些操作，即不是为每个容器类定义 find() 函数，而是定义了一个适用于所有容器类的非成员函数 find()。另一方面，即使有执行相同任务的非成员函数，STL 有时也会定义一个成员函数，这是因为对有些操作来说，类特定算法比通用算法高，例如，vector 的成员函数 swap() 的效率比非成员函数 swap() 高。 p550

3 个具有代表性的 STL 函数：for_each()、random_shuffle() 和 sort()：

• for_each()

for_each() 接受 3 个参数，前两个是定义容器中区间的迭代器，最后一个是一个函数对象；for_each() 函数将被指向的函数应用于容器区间中的各个元素；被指向的元素不能修改容器元素的值。可以用 for_each() 函数来代替 for 循环，如：

struct Review{
    std::string title;
    int rating;
};
...
vector<Review> books;
...
vector<Review>::iterator pr;
for (pr = books.begin(); pr != books.end(); pr++)
    ShowReview(*pr);

替换为：

for_each(books.begin(), books.end(), ShowReview);

这样可以避免显式地使用迭代器变量。

• random_shuffer()

Random_shuffer() 函数接受两个指定区间地迭代器参数，并随机排列该区间中的元素。例如，下面的语句随机排列 books 矢量中的所有元素：

random_shuffle(books.begin(), books.end())

与可用于任何容器类的 for_each() 不同，该函数要求容器类允许随机访问，vector 类可以做到这一点。

• sort()

sort() 函数也要求容器支持随机访问。该函数有两个版本，第一个版本接受两个定义区间的迭代器参数，并使用为存储在容器中的 < 运算符，对区间中的元素进行操作。例如，下面的语句按升序对 coolstuff 的内容进行排序，排序时使用内置的 < 运算符对值进行比较：

vector<int> coolstuff;
...
sort(coolsutff.begin(), coolstuff.end());

如果容器元素是用户自定义的对象，则要使用 sort()，必须定义能够处理该类型对象的 operator<() 函数（即重载 < 运算符）；即，如果为 Review 提供了成员或非成员函数 operator<()，则可以对包含 Review 对象的矢量进行排序。

由于

Review 是一个结构，其成员是公有的，因此可以定义这样的非成员函数（不需是友元）

book operator<(const Review & r1, const Review & r2)
{
    if (r1.title < r2.title)
        return true;
    else if (r1.title == r2.title && r1.rating < r2.rating)
        return true;
    else
        return false;
}

有了上述函数后，可以对包含 Review 对象（如 books）的矢量进行排序：

sort(books.begin(), books.end());

如果按照降序排序，可以使用第二个版本的 sort()，它接受 3 个参数，前两个参数是指定区间的迭代器，最后一个参数是函数对象。

book WorseThan(const Review & r1, const Review & r2)
{
    if (r1.rating < r2.rating)
        return true;
    else
        return false;
}
...
sort(books.begin(), books.end(), WorseThan);

4. 基于范围的 for 循环（C++11）

基于范围的 for 循环是为用于 STL 而设计的，以下是一个示例

double prices[5] = {4.99, 10.99, 6.87, 7.99, 8.49};
for (double x : prices)
    cout << x << std::endl;

在这种 for 循环中，括号内的代码声明一个类型与容器存储的内容相同的变量，然后指出了容器的名称；接下来，循环体使用指定的变量一次访问容器的每个元素。例如，对于：

for_each(books.begin(), books.end(), ShowReview);

可以更改为：

for (auto x : books) ShowReview(x);

不同于 for_each()，基于范围的 for 循环可以修改容器的内容（利用将参数设置为引用的方法）：

void InflateReview(Review &r){r.rating++;}

可使用如下循环对 books 的每个元素执行该函数：

for (auto & x : books) InflateReview(x);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

标签：容器,begin,函数,迭代,vector,books,模板
来源： https://www.cnblogs.com/San-Francisco/p/16322516.html