C++ STL的使用

骑猪看日落 2022-10-25 11:28 162阅读 0赞

标准模板库(Standard Template Library,STL)  
模板是 C++ 语言中重要的概念。它提供了一种通用的方法来开发重用的代码，即以创建参数化的 C++ 类型。

模板分为两种类型：函数模板和类模板。  
函数模板的用法同 C++ 预处理器的用法有一定的类似之处，它们都提供编译代码过程中的文本替换功能，但函数模板还能对类型进行一定的保护。使用类模板可以编写通用的、类型安全的类。

#include <iostream>
    using namespace std;
    
    /* int sum(int data[],int nsize) { int sum=0; for(int i=0;i<nsize;i++) { sum+=data[i]; } return sum; } */
    
    template <class T>
    T sum(T data[],int nsize)
    { 
        T sum=0;
        for(int i=0;i<nsize;i++)
        { 
            sum+=data[i];
        }
        return sum;
    }
    
    int main()
    { 
       int data1[]={ 1,2,3,4,5};
       float data2[]={ 1.1,2.2,3.3,4.4,5.5};
       double data3[]={ 1.1,2.2,3.3,4.4,5.5};
       cout<<sum(data1,5)<<endl<<sum(data2,5)<<endl<<sum(data3,5);
       return 0;
    }

注释中的代码为int型数组相加的函数，将其改为下方模板函数时，只需要将数据类型抽象出来，使用 template 代替原先的变量，即可实现模板功能，函数中的类型相应地也要改为 name 。  
该函数已经能够实现对不同的基本数据类型进行求和，若进一步思考，希望用该函数能够实现对链表、集合等元素的求和，这即是 STL 的思维方式。  
另外，用于模板时，class 关键词可以用 typename 代替，即 template 。

#include <iostream>
    using namespace std;
    
    template <class T>
    //一个简单的模板类，只有构造函数、析构函数、添加元素函数，但已经能够说明模板类的特征了。
    class MyArray
    { 
    private:
        int m_nTotalSize;    //数组总长度
        int m_nValidSize;    //数组有效长度，即当前元素数
        T * m_pData;    //数据指针
    public:
        //构造函数
        MyArray(int nSize=2)    //假设默认数组长度为2
        { 
            m_pData=new T[nSize];
            m_nTotalSize=nSize;
            m_nValidSize=0;
        }
    
        //获取数组有效长度
        int GetValidSize()
        { 
            return m_nValidSize;
        }
    
        //获取数组总长度
        int GetTotalSize()
        { 
            return m_nTotalSize;
        }
    
        //返回某一位置元素
        T Get(int pos)
        { 
            return m_pData[pos];
        }
    
        //添加一个元素
        void Add(T value)
        { 
            if(m_nValidSize<m_nTotalSize)    //若数组未满
            { 
                m_pData[m_nValidSize]=value;
                m_nValidSize++;
            }
            else    //数组满时动态增加数组大小
            { 
                T * pOldData=m_pData;    //保存当前数据指针
                m_pData=new T[m_nTotalSize*2];    //原先数组空间大小扩大两倍
                for(int i=0;i<m_nTotalSize;i++)    //拷贝原先数据
                { 
                    m_pData[i]=pOldData[i];
                }
                m_nTotalSize*=2;    //当前数组总长度更新
                delete pOldData;    //释放旧数组占用的内存
                m_pData[m_nValidSize]=value;    //添加新元素
                m_nValidSize++;    //更新数组有效程度
            }
        }
        //析构函数
        virtual ~MyArray()
        { 
        if(m_pData!=NULL)
          { 
            delete []m_pData;
            m_pData=NULL;
           }
        }
    };
    
    int main()
    { 
      MyArray<int> array1;
      cout<<"数组总长度:"<<array1.GetTotalSize()<<" 数组有效长度:"<<array1.GetValidSize()<<endl;
      array1.Add(1);
      array1.Add(2);
      array1.Add(3);
      cout<<"数组总长度:"<<array1.GetTotalSize()<<" 数组有效长度:"<<array1.GetValidSize()<<endl;
      cout<<array1.Get(0)<<" "<<array1.Get(1)<<" "<<array1.Get(2)<<endl;
    
      MyArray<double> array2;
      cout<<"数组总长度:"<<array2.GetTotalSize()<<" 数组有效长度:"<<array2.GetValidSize()<<endl;
      array2.Add(1.1);
      array2.Add(2.2);
      array2.Add(3.3);
      cout<<"数组总长度:"<<array2.GetTotalSize()<<" 数组有效长度:"<<array2.GetValidSize()<<endl;
      cout<<array2.Get(0)<<" "<<array2.Get(1)<<" "<<array2.Get(2)<<endl;
    
      return 0;
    }