【C++】STL 标准模板库 ② ( STL 标准模板库组成 | STL 十三个头文件 | STL 六大组件 | STL 容器存放基础数据类型 | STL 容器存放类对象 | 容器存放对象指针 )

我不是女神ヾ 2024-02-19 10:15 30阅读 0赞

#### 文章目录 ####

*  一、STL 标准模板库组成
 *   *  1、STL 十三个头文件
     *  2、STL 六大组件
 *  二、代码示例 - STL 容器存放基础数据类型
 *  三、代码示例 - STL 容器存放自定义类对象
 *  四、代码示例 - STL 容器存放对象指针

## 一、STL 标准模板库组成 ##

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### 1、STL 十三个头文件 ###

STL 标准模板库 Standard Template Library 主要包括 容器 / 迭代器 / 算法 三大类内容 , 其中 容器 和 算法 是通过 迭代器 进行关联的 ;

所有的 C++ 程序都会使用到 STL 标准模板库 , 使用 STL 提供的容器更加快速地开发程序代码 ;

STL 标准模板库 的 头文件 中 内置了 各种常用的 存储数据的模板类 及 相应的操作函数 , 是一个基础模板集合 ;

**STL 标准模板库 头文件有 十三 个 :**

*  **<algorithm> :** STL 容器的一系列算法 , 如 排序算法 , 查找算法 等 ;
 *  **<deque> :** 双端队列 , 可以在 队列头部 和 队列尾部 进行插入和删除操作 ;
 *  **<functional> :** 仿函数 , 本质是 函数对象 , 可以作为参数进行传递 ;
 *  **<iterator> :** 迭代器 , 用于遍历 STL 容器 中的元素 ;
 *  **<vector> :** 向量 , 本质是数组 , 内存空间连续 ;
 *  **<list> :** 链表 , 是一个双向链表 , 内存不连续 ;
 *  **<map> :** 映射 , 由键值对组成 ;
 *  **<set> :** 集合 , 元素不可重复 ;
 *  **<queue> :** 队列 , 先进先出 FIFO 的 线性存储表 , 其元素的插入只能在队尾 , 而元素的删除只能在队首 ;
 *  **<stack> :** 栈 , 后进先出 LIFO 的 线性存储表 , 最后一个添加到栈中的元素将是第一个被移除的元素 ;
 *  **<memory> :** 内存管理 模块 , 提供 动态内存分配 和 释放 等功能 ;
 *  **<numeric> :** 数学运算函数 , 如 : 求和 , 乘积 等运算 ;
 *  **<utility> :** 实用函数和模板类 , 如 : 交换两个值的函数 , 多重判断 等功能 ;

### 2、STL 六大组件 ###

**STL 六大组件 :**

*  **容器 Container :** 各种存放数据的数据结构 , 如 向量 vector , 列表 list , 双端队列 deque , 集合 set , 映射 map 等 ;
 *  **算法 Algorithm :** 各种应用于 容器 Container 上的常用算法 , 如 : 排序算法 Sort , 搜索算法 Search , 拷贝算法 Copy , 删除算法 Erase 等 ;
 *  **迭代器 Iterator :** 容器 与 算法 之间 通过 迭代器 进行关联 , 其本质 是 泛型指针 ;
 *  **仿函数 Function Object :** 函数对象 , 可以作为参数进行传递 , 可以作为算法的某种策略 ;
 *  **适配器 Adaptor :** 用于修饰 容器 , 仿函数 , 迭代器 接口 ;
 *  **空间配制器 Allocator :** 负责空间配置与管理 ;

## 二、代码示例 - STL 容器存放基础数据类型 ##

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**代码示例 :**

#include "iostream"
    using namespace std;
    
    // 使用 STL 容器中的 vector 向量容器需要导入的头文件
    #include "vector"  
    // 使用 STL 算法需要导入的头文件
    #include "algorithm"  
    
    int main() {
        
    
    	// 1. 容器
    	// 声明 vector 向量容器
    	vector<int> v;
    
    	// 向容器中添加元素, 相当于将常量赋值到容器中
    	v.push_back(2);
    	v.push_back(1);
    	v.push_back(3);
    	v.push_back(2);
    
    	// 2. 迭代器
    	// 使用迭代器遍历容器
    	// 访问 vector 容器可以通过数组方式, 也可以通过迭代器方式
    	// 迭代器 是一个指向 容器 元素的指针 
    	// 初始状态 : 将 vector 容器其实地址赋值给迭代器
    	// 迭代过程 : 每次迭代器自增 1
    	// 结束状态 : 当 迭代器 指向结尾时, 停止遍历
    	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
    	{
        
    		cout << *it << endl;
    	}
    
    	// 3. 算法
    	// 统计 vector 容器中等于 2 的元素个数
    	int num = count(v.begin(), v.end(), 2);
    	cout << "容器中等于 2 的元素个数 : " << num << endl;
    
    
    	// 控制台暂停 , 按任意键继续向后执行
    	system("pause");
    
    	return 0;
    }

**执行结果 :**

2
    1
    3
    2
    容器中等于 2 的元素个数 : 2
    Press any key to continue . . .

![在这里插入图片描述][f47ff357de7343b6b6d647e51b4eca80.png]

## 三、代码示例 - STL 容器存放自定义类对象 ##

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**代码示例 :**

#include "iostream"
    using namespace std;
    
    // 使用 STL 容器中的 vector 向量容器需要导入的头文件
    #include "vector"  
    // 使用 STL 算法需要导入的头文件
    #include "algorithm"  
    
    class Student
    {
        
    public:
    	int age;
    
    public:
    	void print()
    	{
        
    		cout << "age : " << age << endl;
    	}
    };
    
    int main() {
        
    
    	Student s1, s2, s3;
    	s1.age = 12;
    	s2.age = 11;
    	s3.age = 18;
    
    	// 1. 容器
    	// 声明 vector 向量容器
    	vector<Student> v;
    
    	// 向容器中添加元素, 相当于将常量赋值到容器中
    	v.push_back(s1);
    	v.push_back(s2);
    	v.push_back(s3);
    
    	// 2. 迭代器
    	// 使用迭代器遍历容器
    	// 访问 vector 容器可以通过数组方式, 也可以通过迭代器方式
    	// 迭代器 是一个指向 容器 元素的指针 
    	// 初始状态 : 将 vector 容器其实地址赋值给迭代器
    	// 迭代过程 : 每次迭代器自增 1
    	// 结束状态 : 当 迭代器 指向结尾时, 停止遍历
    	for (vector<Student>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
    	{
        
    		it->print();
    	}
    
    	// 控制台暂停 , 按任意键继续向后执行
    	system("pause");
    
    	return 0;
    }

**执行结果 :**

age : 12
    age : 11
    age : 18
    Press any key to continue . . .

![在这里插入图片描述][641be1c8f4af4d588381bd8b468781fb.png]

## 四、代码示例 - STL 容器存放对象指针 ##

--------------------

**代码示例 :**

#include "iostream"
    using namespace std;
    
    // 使用 STL 容器中的 vector 向量容器需要导入的头文件
    #include "vector"  
    // 使用 STL 算法需要导入的头文件
    #include "algorithm"  
    
    class Student
    {
        
    public:
    	int age;
    
    public:
    	void print()
    	{
        
    		cout << "age : " << age << endl;
    	}
    };
    
    int main() {
        
    
    	Student* s1, *s2, *s3;
    	s1 = new Student();
    	s1->age = 12;
    	s2 = new Student();
    	s2->age = 11;
    	s3 = new Student();
    	s3->age = 18;
    
    	// 1. 容器
    	// 声明 vector 向量容器
    	vector<Student*> v;
    
    	// 向容器中添加元素, 相当于将 指针地址值 拷贝到容器中
    	// 指针地址值 就是 三个对象的内存首地址
    	v.push_back(s1);
    	v.push_back(s2);
    	v.push_back(s3);
    
    	// 2. 迭代器
    	// 使用迭代器遍历容器
    	// 访问 vector 容器可以通过数组方式, 也可以通过迭代器方式
    	// 迭代器 是一个指向 容器 元素的指针 
    	// 初始状态 : 将 vector 容器其实地址赋值给迭代器
    	// 迭代过程 : 每次迭代器自增 1
    	// 结束状态 : 当 迭代器 指向结尾时, 停止遍历
    	for (vector<Student*>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
    	{
        
    		// *it 用于 获取 元素 , 也就是指针值
    		// 然后 通过 指向对象 的指针 调用 对象函数
    		(*it)->print();
    	}
    
    	// 控制台暂停 , 按任意键继续向后执行
    	system("pause");
    
    	return 0;
    }

**执行结果 :**

age : 12
    age : 11
    age : 18
    Press any key to continue . . .

![在这里插入图片描述][e1da9f6f35074e13abfcb13c3b1c482a.png]

[f47ff357de7343b6b6d647e51b4eca80.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/02/19/a0ae6dc243e24f1c817ad24c0a492c72.png
[641be1c8f4af4d588381bd8b468781fb.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/02/19/29128227b70c43d39e9ca27404e3cec6.png
[e1da9f6f35074e13abfcb13c3b1c482a.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/02/19/df0cac4dd0ca44fe90b849d19c80e8cf.png