STL与泛型编程第二周学习笔记——Boolan

在完成了STL与泛型编程第一周的学习之后,有一些总结和心得在这里通过学习笔记的方式分享出来,笔记我是跟着老师在视频中所讲的内容按照顺序记录的,也不能说是流水账,对课程中的一些问题还是添加了自己的理解和分析,供也在学习C++的小伙伴用作学习交流,如有理解不到位的地方,欢迎批评指正。

上周对于STL,老师做了一个大概的介绍,本周接着上周的内容继续学习了分配器以及各类容器的结构与分类。

一.OOP与GP的区别

OOP(Object-Oriented programming)企图将datas和methods关联在一起

GP(Generic Programming)却是将datas和methods分开来,如下图所示:


采用GP,Containerns和Algorithms两个团队可以闭门造车,其间以Iterator沟通即可。Algorithms通过Iterators确定操作范围,并通过Iterators取用Container中的元素。

二.特化(Specialization)和偏特化(Partial Specialization)

C++源码中运用了大量的操作符重载(Operator Overloading)以及模板(Templates),操作符重载的相关规则这里就不再赘述,模板的运用分为类模板(Class Templates)、函数模板(Function Templates)和成员模板(Member Templates),之前的课程有详细讲过,老师也进行了复习,这里也不再赘述。

我的理解是,特化就是泛化的反面,常规的模板都是泛化的,所谓特化,就是当模板替代类型中的一个类型有它特有的处理方法时,我们可以将template< >中的内容抽离出来,即为这个类型定义它特有的方法,如下代码所示:


偏特化分为个数上的偏和范围上的偏。

个数上的偏很好理解,就是具有多个模板参数时,将一部分模板参数特化,其他模板参数保持泛化,如下代码所示:


这里值得注意的是,特化部分参数只能从左至右特化,也就是说,不能第一个模板参数泛化,而将第二个模板参数特化。

我理解的范围上的偏就是模板参数的类型是一个指针,那么模板参数所代表的类型就是这个指针所指向的类型。如下代码所示:


这里值得注意的是,该指针指向什么由程序员自己定义。

三.分配器(allocators)

分配器最重要的两个函数:allocate()和deallocate()

VC6所附的标准库,其分配器的实现只是以::operator new()和::operator delete()来完成allocate()和deallocate(),并没有任何特殊的设计。


而operator new()和operator delete()本质上还是调用基本的内存分配函数malloc()和内存释放函数free():


BC++与VC6一样,最终还是调用malloc()和free(),并且也是分配512ints,但是分配多少内存就要还多少内存,因此其接口设计非常不利于直接使用。


G2.9并没用使用分配器allocator,而创造了另一个分配器alloc,


alloc的实现如下图所示:


用链表的方式来分配内存,尽量减少调用malloc的次数,这样程序运行效率更高,节省了额外的开销。

但是之后的G4.9并没有使用这种高效率的alloc分配器(原因不得而知),而是改用了new_allocator分配器,这又与之前提到的VC/BC一致了,本质上还是调用malloc和free。但是G4.9所附的标准库中,有许多extention allocators,其中_pool_alloc就是G2.9中的alloc

四.容器——结构与分类

先来一张老师整理出的各种容器类型和所占字节数的图:


1.容器list

List其实是一个环状双向链表,用双向指针串起来,如下图所示:


List的iterator是一个类,G2.9中,这个类与list是包含关系。


这里值得注意的是,除了array和vector之外,所有容器的iterator都必须是class


之前说到过GP的好处就是将data和algorithm分开,那么iterator就是它们之间的桥梁,算法提出的问题,iterator要必须都能回答,这是iterator必须遵循的原则。

Iterators的五个associated types:

①Iterator_category()分类

②Difference_type()距离

③Value_type()指向值的类型

④Reference

⑤Pointer

后面两个目前还未使用。

萃取机(Iterator Traits)用以分离class iterators(直接问)和non-class iterators(间接问)

加入中间层traits,利用偏特化回答non-class类型


2.容器vector

Vector是一种单向开口先进后出的容器,它所占用的是连续内存空间,因此它不能原地扩充,一旦空间不够,它必须寻找新的空间扩充,并且二倍增长,整个搬离到新开辟的两倍空间。


Vector靠3根指针控制整个容器:


因其是占用连续内存空间,所以它的iterator不必设计成class

3.容器array

Arry跟vector一样,也是占用连续的内存空间,其iterator是native pointer


4.容器forward_list

Forward_list是一种线状单向串列,与双向链表list差不多


最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 211,948评论 6 492
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 90,371评论 3 385
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 157,490评论 0 348
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 56,521评论 1 284
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 65,627评论 6 386
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 49,842评论 1 290
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 38,997评论 3 408
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 37,741评论 0 268
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,203评论 1 303
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 36,534评论 2 327
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,673评论 1 341
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,339评论 4 330
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 39,955评论 3 313
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,770评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,000评论 1 266
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 46,394评论 2 360
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 43,562评论 2 349

推荐阅读更多精彩内容