C++ STL 教程

朱雀 2022-03-26 14:44 384阅读 0赞

STL教程:C++ STL快速入门(非常详细)

在前面的章节中,我们已经学习了 C++ 模板的概念。C++ STL(标准模板库)是一套功能强大的 C++ 模板类,提供了通用的模板类和函数,这些模板类和函数可以实现多种流行和常用的算法和数据结构,如向量、链表、队列、栈。

C++ 标准模板库的核心包括以下三个组件:




















组件 描述
容器(Containers) 容器是用来管理某一类对象的集合。C++ 提供了各种不同类型的容器,比如 deque、list、vector、map 等。
算法(Algorithms) 算法作用于容器。它们提供了执行各种操作的方式,包括对容器内容执行初始化、排序、搜索和转换等操作。
迭代器(iterators) 迭代器用于遍历对象集合的元素。这些集合可能是容器,也可能是容器的子集。

这三个组件都带有丰富的预定义函数,帮助我们通过简单的方式处理复杂的任务。

下面的程序演示了向量容器(一个 C++ 标准的模板),它与数组十分相似,唯一不同的是,向量在需要扩展大小的时候,会自动处理它自己的存储需求:

实例

  1. #include <iostream>
  2. #include <vector>
  3. using namespace std;
  4. int main()
  5. {
  6. // 创建一个向量存储 int
  7. vector<int> vec;
  8. int i;
  9. // 显示 vec 的原始大小
  10. cout << "vector size = " << vec.size() << endl;
  11. // 推入 5 个值到向量中
  12. for(i = 0; i < 5; i++){
  13. vec.push_back(i);
  14. }
  15. // 显示 vec 扩展后的大小
  16. cout << "extended vector size = " << vec.size() << endl;
  17. // 访问向量中的 5 个值
  18. for(i = 0; i < 5; i++){
  19. cout << "value of vec [" << i << "] = " << vec[i] << endl;
  20. }
  21. // 使用迭代器 iterator 访问值
  22. vector<int>::iterator v = vec.begin();
  23. while( v != vec.end()) {
  24. cout << "value of v = " << *v << endl;
  25. v++;
  26. }
  27. return 0;
  28. }

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

  1. vector size = 0
  2. extended vector size = 5
  3. value of vec [0] = 0
  4. value of vec [1] = 1
  5. value of vec [2] = 2
  6. value of vec [3] = 3
  7. value of vec [4] = 4
  8. value of v = 0
  9. value of v = 1
  10. value of v = 2
  11. value of v = 3
  12. value of v = 4

关于上面实例中所使用的各种函数,有几点要注意:

  • push_back( ) 成员函数在向量的末尾插入值,如果有必要会扩展向量的大小。
  • size( ) 函数显示向量的大小。
  • begin( ) 函数返回一个指向向量开头的迭代器。
  • end( ) 函数返回一个指向向量末尾的迭代器。

#

1 篇笔记 写笔记

  1. 参考地址

    C++ STL 之 vector 的 capacity 和 size 属性区别

    size 是当前 vector 容器真实占用的大小,也就是容器当前拥有多少个容器。

    capacity 是指在发生 realloc 前能允许的最大元素数,即预分配的内存空间。

    当然,这两个属性分别对应两个方法:resize() 和 reserve()。

    使用 resize() 容器内的对象内存空间是真正存在的。

    使用 reserve() 仅仅只是修改了 capacity 的值,容器内的对象并没有真实的内存空间(空间是”野”的)。

    此时切记使用 [] 操作符访问容器内的对象,很可能出现数组越界的问题。

    下面用例子进行说明:

    include

    include

    using std::vector;
    int main(void)
    {

    1. vector<int> v;
    2. std::cout<<"v.size() == " << v.size() << " v.capacity() = " << v.capacity() << std::endl;
    3. v.reserve(10);
    4. std::cout<<"v.size() == " << v.size() << " v.capacity() = " << v.capacity() << std::endl;
    5. v.resize(10);
    6. v.push_back(0);
    7. std::cout<<"v.size() == " << v.size() << " v.capacity() = " << v.capacity() << std::endl;
    8. return 0;

    }

    运行结果为:(win 10 + VS2010)

    20160417222951238.png

    注: 对于 reserve(10) 后接着直接使用 [] 访问越界报错(内存是野的),大家可以加一行代码试一下,我这里没有贴出来。

    这里直接用[]访问,vector 退化为数组,不会进行越界的判断。此时推荐使用 at(),会先进行越界检查。

    相关引申:

    针对 capacity 这个属性,STL 中的其他容器,如 list map set deque,由于这些容器的内存是散列分布的,因此不会发生类似 realloc() 的调用情况,因此我们可以认为 capacity 属性针对这些容器是没有意义的,因此设计时这些容器没有该属性。

    在 STL 中,拥有 capacity 属性的容器只有 vector 和 string。

    转自:http://www.runoob.com/cplusplus/cpp-stl-tutorial.html

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