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。
在 STL 编程中,容器和算法是独立设计的,即数据结构和算法是独立设计的,连接容器和算法的桥梁就是迭代器了,迭代器使其独立设计成为可能。如下图所示:
模板元编程(Template Metaprogramming,TMP)是编写生成或操纵程序的程序,也是一种复杂且功能强大的编程范式(Programming Paradigm)。C++模板给C++提供了元编程的能力,但大部分用户对 C++ 模板的使用并不是很频繁,大致限于泛型编程,在一些系统级的代码,尤其是对通用性、性能要求极高的基础库(如 STL、Boost)几乎不可避免在大量地使用 C++ 模板以及模板元编程。
有了迭代器之后,我们就会在各种算法的实现中,通过迭代器来操作各种容器。但是在这个过程中,我们有时候需要用到”迭代器所指向的类型”。 (理解traits需要了解模板、特化、偏特化等概念)
一、迭代器 迭代器是泛型指针 普通指针可以指向内存中的一个地址 迭代器可以指向容器中的一个位置 STL的每一个容器类模版中,都定义了一组对应的迭代器类。使用迭代器,算法函数可以访问容器中指
模板特例化:提供一份template定义式,而其本身仍为templatization
提供一种方法,使之能够依序巡访某个聚合物(容器)所含的各个元素,而又无需暴露容器的内部表述方式。stl的中心思想就是容器和算法分离,然后用一个胶着剂将它们撮合在一起。下面展示一下应用:比如算法find(),要寻找各种容器里的数据,代码如下:
众所周知STL是借助于模板化来支撑数据结构和算法的通用化,通用化对于C++使用者来说已经很惊喜了,但是如果你看看STL开发者强大的阵容就意识到STL给我们带来的惊喜绝不会止步于通用化,强悍的性能和效率是STL的更让人惊艳的地方。
STL(Standard Template Library),即标准模板库,是一个高效的C++程序库。包含了诸多在计算机科学领域里常用的基本数据结构和基本算法。为广大C++程序员们提供了一个可扩展的应用框架,高度体现了软件的可复用性。其核心思想就是泛化编程(generic programming),在这种思想里,大部分基本算法被抽象,被泛化,独立于与之对应的数据结构,用于以相同或相近的方式处理各种不同情形。
map 学习(下)——C++ 中的 hash_map, unordered_map 接上篇《map 学习(一)——C++中 map 的使用》。 一、hash_map 参考《C++ STL中哈希表 ha
花下猫语:在我们读者群里,最近出现了比较多关于 C++ 的讨论,还兴起了一股学习 C++ 的风气。樱雨楼小姐姐对 C++ 的模板深有研究,系统地梳理成了一篇近 4 万字的文章!本文是下篇,分享给大家~
c++11新特性标准中,编译器可以通过auto或者decltype来推断变量的类型
一、vector概述 vector的使用语法可以参考文章之前的几篇文章,总的来说:vector是可变大小数组 特点: 支持快速随机访问。在尾部之外的位置插入或删除元素可能很慢 元素保存在连续的内存空间中,因此通过下标取值非常快 在容器中间位置添加或删除元素非常耗时 一旦vector内存不足,重新申请内存之后,和原vector相关的指针,引用,迭代器都失效。内存重分配耗时很长 通常,使用vector是最好的选择,如果没有什么特殊要求,最好使用vector 与其他容器的比较: vector 可变大小数组。支持快
在复刻STL中的list容器时,我们首次采用了类封装的方式来构建迭代器,以此实现迭代器的递增、递减和元素访问功能。然而,当我们面临实现反向迭代器的需求时,是否需要重头开始,再次进行类的封装呢?
C++ tr1全称Technical Report 1,是针对C++标准库的第一次扩展。即将到来的下一个版本的C++标准c++0x会包括它,以及一些语言本身的扩充。tr1包括大家期待已久的smart pointer,正则表达式以及其他一些支持范型编程的内容。草案阶段,新增的类和模板的名字空间是std::tr1。
vector 动态数组容器 , 初始化时 , 可以使用另外的 vector 对象初始化 ;
一、deque概述 deque的使用语法: 总的来说:是一个双端队列 特点: 支持快速随机访问(支持索引取值) 在头尾插入/删除速度很快 deque是非常复杂的数据结构,由多个vector组成,迭代器
set和map底层数据结构都是红黑树,红黑树的data域段为==pair<key, value>==类型。
STL(Standard Template Library)标准模板库提供了模板适配器和迭代器等重要概念,为开发者提供了高效、灵活和方便的编程工具。模板适配器是指一组模板类或函数,它们提供一种适配机制,使得现有的模板能够适应新的需求。而迭代器则是STL中的令一种重要的概念,它是一个抽象化的数据访问机制,通过迭代器可以遍历STL容器中的元素。适配器与迭代器两者的紧密配合,使得开发者能够高效地处理容器中的元素,提高了代码的复用性和可维护性。
STL的意思是与迭代器合作的C++标准库的一部分,包括标准容器(包括string),iostream库的一部分,函数对象和算法,它不包括标准容器适配器(stack,queue和priority_queue)以及bitset和valarray容器,因为它们缺乏迭代器的支持,也不包括数组。数组以指针的形式支持迭代器,但数组是C++语言的一部分,并非库。
vector 是 STL 中的容器之一,其使用方法类似于数据结构中的 顺序表,得益于范型编程和 C++ 特性的加持,vector 更强大、更全能;在模拟实现 vector 时,还需要注意许多细枝末节,否则就很容易造成重复析构及越界访问
我们之前在学习 set 和 map 基本使用时就介绍了 set 和 map 底层都是红黑树,但这里有一个问题 – set 是K模型的容器,而 map 是KV模型的容器,那它们底层为什么能同样都使用红黑树呢?我们可以通过阅读源码来解答这个问题。(本文中使用的源码为 SGI 的 stl30 版本)
该文章讨论了技术社区中的代码评审和代码质量,强调了代码规范、注释、命名惯例和模块化代码组织的重要性。作者还介绍了静态代码分析工具、单元测试和持续集成,并讨论了代码评审和测试驱动开发(TDD)的实践。此外,文章还探讨了代码可维护性和可扩展性,并介绍了使用设计模式进行代码复用和模块化编程。
使用STL的三个境界:能用,明理,能扩展 ,那么下面学习vector,我们也是按照这个方法去学习
这是《逆袭进大厂》系列的第四期,本期是 C++ 重头戏,也就是标准模板库 STL 的内容,本期是 24098 个字。
有些书上说array也是一个class,但是我这个版本看到的是struct,不过没有关系,除了一些细微的方面,struct和class并无太大的区别,这里可以看到array其实就是一个模板类。
vector 的数据安排以及操作方式,与 array 非常相似。两者的唯一差别在于空间的运用的灵活性,array 是静态的,一旦配置了就不能改变,而 vector 是动态空间,随着元素的加入,它的内部机制会自行扩充空间以容纳新元素。下面一起来看一下 vector 的"内部机制",怎么来实现空间配置策略的。
本节使用上节Traits特性,研究iterator源码,来实现一个简单的iterator_category,同时对iterator的源码结构进行分析。
vector 是我们学习的第一个真正的 STL 容器,它接口的使用方式和 string 有一点点的不同,但大部分都是一样的,所以这里我们就只演示其中一些接口的使用,大家如果有疑惑的地方直接在 cplusplus 是上面查看对应的文档即可。
vector是单向开口的连续线性空间,deque则是一种双向开口的连续线性空间。 所谓双向开口,也就是说可以在头尾两端进行插入和删除操作。
在序列式容器的大家庭里,比较常用的还是vector和list。 本篇就重点讲这两个容器的实现。
为了建立数据结构和算法的一套标准,并且降低他们之间的耦合关系,以提升各自的独立性、弹性、交互操作性(相互合作性,interoperability),诞生了STL。
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1.vector的介绍和使用 1.vector的介绍 vector是表示可变大小数组的序列容器。 就像数组一样,vector也采用的连续存储空间来存储元素。也就是意味着可以采用下标对vector的元素进行访问,和数组一样高效。但是又不像数组,它的大小是可以动态改变的,而且它的大小会被容器自动处理。 本质讲,vector使用动态分配数组来存储它的元素。当新元素插入时候,这个数组需要被重新分配大小为了增加存储空间。其做法是,分配一个新的数组,然后将全部元素移到这个数组。就时间而言,这是一个相对代价高的任务,因为
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heap并不属于STL容器组件,它是个“幕后白手”,扮演priority queue的助手。
一、set set语法使用参阅: set的特性 set所有元素都会根据元素的键值自动被排序 set中的键值就是实值,实值就是键值 默认情况下set不允许两个元素重复 set的迭代器 不能根据set的迭代器改变set元素的值。因为其键值就是实值,实值就是键值,如果改变set元素值,会严重破坏set组织 在后面的源码中会看到,set的迭代器set<T>::iterator被定义为底层RB-tree的const_iterator。因此set的迭代器是一种constant iterators set拥有与lis
介绍完了string类的相关内容后:C++初阶:适合新手的手撕string类(模拟实现string类) 接下来进入新的篇章,容器vector介绍:
这篇是这段时间看的侯捷关于C++标准模板库的课程《C++标准库: 体系结构与内核分析》的笔记, 课程内容大家自己找吧. 这个课程质量很高, 除了介绍STL的基础操作外, 更进一步介绍了STL的工作原理并展示了部分源代码. 尽管这门课所介绍的都是较老版本的STL内容, 但是毕竟底层思想多年来也没有太大改变, 对今天仍有很大意义.
栈和队列是我们日常使用频率非常高的数据结构,广泛应用在各种问题和场景当中。并且它们的原理相对来说比较简单,并且有一定的相似之处,所以合并到一起来介绍。
在c++Template中很多地方都用到了typename与class这两个关键字,而且好像可以替换,是不是这两个关键字完全一样呢? 相信学习C++的人对class这个关键字都非常明白,
适配器模式是 STL 中的重要组成部分,在上一篇文章中我们学习了 容器适配器 的相关知识,即 stack 与 queue,除了 容器适配器 外,还有 迭代器适配器,借助 迭代器适配器,可以轻松将各种容器中的普通迭代器转变为反向迭代器,这正是适配器的核心思想
在STL的sort中,在数据量大时候,采用快排,分段递归排序。一旦分段后的数据量小于某个阈值,为了避免快排的递归调用引起的额外开销,此时就采用插入排序。如果递归层次过深,还会采用堆排序。
双向环状链表从节点值为3开始插入,红色框表示最后一个节点(end()指向的节点)。黄色线条表示指向前驱节点,黑色线条表示指向后继节点。
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