10 December 2015
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本系列文章的目录在这里:目录. 通过目录里可以对STL总体有个大概了解

#前言

本文从整体上对STL的内容和功能做了一个概览,并根据其组成部分功能的不同对STL的组件进行分类。

在后续的文章中会对每个分类中的组件进行展开说明。

容器-container

1. 序列式容器(sequence containers)

  • array(since c++11) : 定长数组, 编译时确定长度,对内置数组[]的封装,让其可以当做标准容器来使用. 也可以被当做tuple.

  • vector : 动态数组, 较array,容量可扩展、缩小. 随机访问,顺序存储。插入删除较链表低效.

  • vector<bool> : vector的bool特化版本,优化存储空间占用.

  • forward_list(since c++11) : 单链表, 纯粹从效率角度设计,甚至没有size函数,较list占用存储空间小,插入删除也略快.

  • list : 双向链表, 较list,可双向遍历,较顺序存储容器,插入删除效率更高.

  • deque : 双端动态数组, 较vector,支持push_front(), pop_front()

2. 关联式容器(associative containers)

3. 哈希表(hash table) (since c++11)

4. 容器适配器(container adapters)

迭代器-iterator

迭代器是一种表示容器位置信息的对象。

前向迭代器 (forward iterator) : forward_list::iterator, unorderd associative containers at least support forward iterator.

双向迭代器 (bidirectional iterator) : iterators of list , set, multiset, map, multimap.

随机迭代器 (random-access iterator) : iterators of vector, deque, array, strings.

迭代器辅助函数

迭代器适配器

算法-algorithm

非变动类算法(nonmodifying algorithms)

变动类算法(modifying algorithms)

移除类算法(removing algorithms)

变序类算法(mutating algorithms)

排序类算法(sorting algorithms)

已序区间类算法(sorted range algorithms)

数值类算法(numerci algorithms)

函数对象-function objects (or functors for short)

预定义函数对象 (predefined function objects)

Expression Actions    
negate<T>() -arg    
plus<T>() arg1 + arg2    
minus<T>() arg1 - arg2    
multiplies<T>() arg1 * arg2    
divides<T>() arg1 / arg2    
modulus<T>() arg1 % arg2    
equal_to<T>() arg1 == arg2    
not_equal_to<T>() arg1 != arg2    
less<T>() arg1 < arg2    
greater<T>() arg1 > arg2    
less_equal<T>() arg1 <= arg2    
greater_equal<T>() arg1 >= arg2    
logical_not<T>() !arg1    
logical_and<T>() arg1 && arg2    
logical_or<T>() arg1   arg2
bit_and<T>() arg1 & arg2    
bit_or<T>() arg1 arg2  
bit_xor<T>() arg1 ^ arg2    

函数组合的概念 (concept of functional composition) (according to the composite pattern in [GoF: DesignPatterns])

函数组合是STL灵活性的体现,通过函数适配器,我们可以把各种预定义functors,自定义functors,全局函数,成员函数,lambda表达式以及各种值组合起来使用.

函数适配器与Binders (function adapters)

Expression Actions
bind(fn, args…) binds args to fn
mem_fn(fn) calls fn() as a member function for an obj or ptr of obj
not1(fn) unary negation: !fn(arg)
not2(fn) binary negation: !fn(arg1, arg2)

由于C++11推出了bind以及lambda表达式等强大特性, 这些特性使得函数组合操作更加方便,因此C++98中的一些用于实现函数组合的函数适配器已经deprecated. 它们包括:

Expression Actions
bind1st(fn, arg) calls fn(arg, param), arg是bind1st里提供的数值,param是调用者传来的
bind2nd(fn, arg) calls fn(param, arg), arg是bind2nd里提供的数值,param是调用者传来的
ptr_fun(fn) calls *fn(param) or *fn(param1, param2), ptr_fun用来包装函数指针, 因为大多数标准库设施不直接支持函数指针
mem_fun(fn) calls fn() as a member function for a ptr to an obj
mem_fun_ref(fn) calls fn() as a member function for an obj
not1(fn) !fn(param)
not2(fn) !fn(param1, param2)

从C++11起,我们应该尽量多使用bind和lambda来与STL的其它组件协同完成开发任务,这样写出来的代码更好理解也便于维护。后面的文章中将对bind的用法、lambda的用法及限制等方面进行展开,同时给出这方面的代码示例。


作者水平有限,对相关知识的理解和总结难免有错误,还望给予指正,非常感谢!

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