monolake 的GeekBand C++开发学习笔记(六)

前记:本周进入了STL与泛型编程。STL几乎可以当作一个新的语言来学,运用上与前面的c++知识在语法、观念上有很多不同。但是要真正领悟泛型编程的精髓,还是要深入stl源码中深入学习、理解。C++语法知识是基础,泛型编程思想是武器。课程开始从类模版和函数模版,操作符重载入手。然后引申到泛型编程思想,讲了特性(Traits),迭代器等的概念。开始介绍泛型编程中很重要的容器(containers)中的vector和list。以下是本周我学习中得出的一些tips。

STL标准模版库

顾名思义,STL是一个仓库,庞大的工具集合。它由若干精心勾画的组件合作构筑,其中比较核心的是:容器(Containers),迭代器(Iterators),算法(algorithms)。
STL的基本观念是将数据和操作分离。数据由容器进行管理,操作则由可定制的算法进行定义。迭代器在两者之间充当粘合剂,这样就可以将各种思想和各种容器交互运作。[[1]]

迭代器

迭代器(Iterator)是一个可遍历STL容器中元素的对象。首先它是一个对象,要遍历容器中的元素,必须契合该容器的数据结构,所以说每一种容器都有自己的迭代器。他们定义一致的接口(使用typedef 关键字,在分析源码是这个关键字很关键),以便使各种算法能够通过接口使用他们(或者被他们使用)。

1,比较重要的接口如下:

begin():返回一个迭代器,指向容器起始点,一般指第一个元素(如果有)。
end():返回一个迭代器,指向容器的结束点,一般在最后个元素的后一位。
所以begin()到end()的区间是一个半开区间,像[begin(),end())。

2,另一个要注意的是,任何容器都定义有两种迭代器型别:

container::iterator 可读/写的迭代器。该类型的迭代器可以对容器内容进行读写操作
container::const_iterator 只可读的迭代器。该类型的迭代器只可以对容器内容进行读访问。可以联想const关键字。

vector(矢量)

vector很像是一个动态数组,可以随时更改容量大小。内部元素总是存在某种顺序,可以称为有序集群(ordered collection)。
要使用vector,必须包含头文件vector,和访问名称空间std。
其声明是:

namespace std {
template <class T, class Allocator=alloctor<T> >
class vector;
}

需要注意的是,虽然vector可以增加、删减容量。但是重新配置容量很耗时间,而频繁的配置内存十分不可取。并且一旦你内存重新配置,vector相关的reference、pointers、iterators都会变化,甚至失效。所以保留一定的容量对使用vector很有好处。
使用reserve()函数可以保留适当容量,但是它不能缩减容量。当你调用reserve()缩减容量,将不引起任何反应。


1【引用自《C++标准库》P74】

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