三十分钟掌握STL(泛型编程)资源-CSDN文库

三十分钟掌握 

这是本小人书。原名是《》，不知道是谁写的。不过我倒觉得很有

趣，所以化了两个晚上把它翻译出来。我没有对翻译出来的内容校验过。如果

你没法在三十分钟内觉得有所收获，那么赶紧扔了它。文中我省略了很多东

西。心疼那，浪费我两个晚上。

译者：



STL 概述

 的一个重要特点是数据结构和算法的分离。尽管这是个简单的概念，

但这种分离确实使得  变得非常通用。例如，由于  的 函数是完

全通用的，你可以用它来操作几乎任何数据集合，包括链表，容器和数组。

要点

 算法作为模板函数提供。为了和其他组件相区别，在本书中  算法

以后接一对圆括弧的方式表示，例如 。

 另一个重要特性是它不是面向对象的。为了具有足够通用性， 主

要依赖于模板而不是封装，继承和虚函数（多态性）—— 的三个要素。

你在  中找不到任何明显的类继承关系。这好像是一种倒退，但这正好是使

得  的组件具有广泛通用性的底层特征。另外，由于  是基于模板，内

联函数的使用使得生成的代码短小高效。

提示

确保在编译使用了  的程序中至少要使用 优化来保证内联扩展。

提供了大量的模板类和函数，可以在  和常规编程中使用。所有的  的

大约  个算法都是完全通用的，而且不依赖于任何特定的数据类型。下面的

小节说明了三个基本的  组件：

）×××××××××××迭代器提供了访问容器中对象的方法。例如，可以使用一对迭代

器指定  或 ! 中的一定范围的对象。迭代器就如同一个指

针。事实上，"##的指针也是一种迭代器。但是，迭代器也可以是

那些定义了 $%以及其他类似于指针的操作符地方法的类

对象。

&）×××××××××××容器是一种数据结构，如 ，!，和 '()，以模板类

的方法提供。为了访问容器中的数据，可以使用由容器类输出的迭

你的编译器可能不能识别名字空间。名字空间就好像一个信封，将标志符

封装在另一个名字中。标志符只在名字空间中存在，因而避免了和其他标志符

冲突。例如，可能有其他库和程序模块定义了 函数，为了避免和  地

算法冲突， 的 以及其他标志符都封装在名字空间 '

中。 的 算法编译为 '，从而避免了名字冲突。

尽管你的编译器可能没有实现名字空间，你仍然可以使用他们。为了使用

，可以将下面的指示符插入到你的源代码文件中，典型地是在所有的

,' 指示符的后面：

$'2

迭代器

迭代器提供对一个容器中的对象的访问方法，并且定义了容器中对象的范围。迭代

器就如同一个指针。事实上，"##的指针也是一种迭代器。但是，迭代器不仅仅是指

针，因此你不能认为他们一定具有地址值。例如，一个数组索引，也可以认为是一种迭代

器。

迭代器有各种不同的创建方法。程序可能把迭代器作为一个变量创建。一个  容器类

可能为了使用一个特定类型的数据而创建一个迭代器。作为指针，必须能够使用%操作符

类获取数据。你还可以使用其他数学操作符如##。典型的，##操作符用来递增迭代

器，以访问容器中的下一个对象。如果迭代器到达了容器中的最后一个元素的后面，则迭

代器变成 $+' 值。使用一个 $+' 值得指针来访问对象是非法的，就

好像使用 34 或为初始化的指针一样。

提示

 



不保证可以从另一个迭代器来抵达一个迭代器。 例如，当对一个集合中的对象排

序时，如果你在不同的结构中指定了两个迭代器，第二个迭代器无法从第一个迭代器抵

达，此时程序注定要失败。这是  灵活性的一个代价。STL

不保证检测毫无道理的错

误。

迭代器的类型

对于  数据结构和算法，你可以使用五种迭代器。下面简要说明了这五种类型：

Input iterators)提供对数据的只读访问。

Output iterators)提供对数据的只写访问

Forward iterators)提供读写操作，并能向前推进迭代器。

Bidirectional iterators 提供读写操作，并能向前和向后操作。

Random access iterators 提供读写操作，并能在数据中随机移动。

尽管各种不同的  实现细节方面有所不同，还是可以将上面的迭代器想象为一种类继承关

系。从这个意义上说，下面的迭代器继承自上面的迭代器。由于这种继承关系，你可以将一个

56' 迭代器作为一个 $ 或 $ 迭代器使用。同样，如果一个算法要求是一个

1'迭代器，那么只能使用该种类型和随机访问迭代器。

指针迭代器

正如下面的小程序显示的，一个指针也是一种迭代器。该程序同样显示了  的一个主要特

性——它不只是能够用于它自己的类类型，而且也能用于任何 " 或 "##类型。0

'$$0显示了如何把指针作为迭代器用于  的 *'算法来搜索普通的数组。

表×1. iterdemo.cpp

,'-+.

,'-+.

)

$'2

)

,'*789

:789;2

)



<

):& ;= 2

)%$=*'0#7890 2

)>$==#789

)))--? >'?--'2

)

)))--%$--?>'?--'2

) 2

@

在引用了 7A 流库和  算法头文件（注意没有× ×+× ×

××

后缀× ×），该程序告诉编译器使用 ' 名字

空间。使用 ' 名字空间的这行是可选的，因为可以删除该行对于这么一个小程序来说不会导

致名字冲突。

程序中定义了尺寸为 789 的全局数组。由于是全局变量，所以运行时数组自动初始化为零。

下面的语句将在索引 & 位置处地元素设置为  0并使用 *'算法来搜索值  

:& ;= 2

%$=*'0#7890 2

*'函数接受三个参数。头两个定义了搜索的范围。由于 " 和 "##数组等同于指针，表达

式  指向数组的第一个元素。而第二个参数 #789 等同于 past-the-end)值，

也就是数组中最后一个元素的后面位置。第三个参数是待定位的值，也就是  。*' 函数 

返回和前两个参数相同类型的迭代器，这儿是一个指向整数的指针 $。

提示

必须记住  使用模板。因此， 函数自动根据它们使用的数据类型来构造。

为了判断 *'是否成功，例子中测试 $ 和×past-the-end)值是否相等：

>$==#789

如果表达式为真，则表示在搜索的范围内没有指定的值。否则就是指向一个合法对象的指针，

这时可以用下面的语句显示：

--%$--?>'?--'2

测试函数返回值和 34 是否相等是不正确的。不要象下面这样使用：

%$=*'0#7890 2

>$B=34)AACCC

当使用× ×

××××

× ×

××

函数时，只能测试× ×

××××

$× ×

××

是否和× ×

××××

past-the-end× ×)××值是否相等× ×。尽管在本例中 $ 是一个

"##指针0其用法也必须符合  迭代器的规则。

容器迭代器

尽管 "##指针也是迭代器，但用的更多的是容器迭代器。容器迭代器用法和 '$$

一样，但和将迭代器申明为指针变量不同的是，你可以使用容器类方法来获取迭代器对象。两

个典型的容器类方法是 1和 '。它们在大多数容器中表示整个容器范围。其他一些

容器还使用 1和 '方法提供反向迭代器，以按反向顺序指定对象范围。

下面的程序创建了一个矢量容器（ 的和数组等价的对象），并使用迭代器在其中搜索。该

程序和前一章中的程序相同。

Listing 2. vectdemo.cpp

,'-+.

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