C++ STL 教程

朱雀 2022-03-26 14:44 276阅读 0赞

# [STL教程：C++ STL快速入门（非常详细）][STL_C_ STL] #

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：

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <th>组件</th> 
   <th>描述</th> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>容器（Containers）</td> 
   <td>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。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>算法（Algorithms）</td> 
   <td>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。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>迭代器（iterators）</td> 
   <td>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。</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

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 ##

#include <iostream>
    #include <vector>
    using namespace std;
     
    int main()
    {
       // 创建一个向量存储 int
       vector<int> vec; 
       int i;
     
       // 显示 vec 的原始大小
       cout << "vector size = " << vec.size() << endl;
     
       // 推入 5 个值到向量中
       for(i = 0; i < 5; i++){
          vec.push_back(i);
       }
     
       // 显示 vec 扩展后的大小
       cout << "extended vector size = " << vec.size() << endl;
     
       // 访问向量中的 5 个值
       for(i = 0; i < 5; i++){
          cout << "value of vec [" << i << "] = " << vec[i] << endl;
       }
     
       // 使用迭代器 iterator 访问值
       vector<int>::iterator v = vec.begin();
       while( v != vec.end()) {
          cout << "value of v = " << *v << endl;
          v++;
       }
     
       return 0;
    }

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

vector size = 0
    extended vector size = 5
    value of vec [0] = 0
    value of vec [1] = 1
    value of vec [2] = 2
    value of vec [3] = 3
    value of vec [4] = 4
    value of v = 0
    value of v = 1
    value of v = 2
    value of v = 3
    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][Link 1]
    
    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 <iostream>
        #include <vector>
        
        using std::vector;
        int main(void)
        {
            vector<int> v;
            std::cout<<"v.size() == " << v.size() << " v.capacity() = " << v.capacity() << std::endl;
            v.reserve(10);
            std::cout<<"v.size() == " << v.size() << " v.capacity() = " << v.capacity() << std::endl;
            v.resize(10);
            v.push_back(0);
            std::cout<<"v.size() == " << v.size() << " v.capacity() = " << v.capacity() << std::endl;
        
            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][http_www.runoob.com_cplusplus_cpp-stl-tutorial.html]

[STL_C_ STL]: http://c.biancheng.net/stl/
[Link 1]: https://blog.csdn.net/u013575812/article/details/51171135
[20160417222951238.png]: /images/20220326/69f147fde4af4c8cbc9a8241b58f5c88.png
[http_www.runoob.com_cplusplus_cpp-stl-tutorial.html]: http://www.runoob.com/cplusplus/cpp-stl-tutorial.html