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一、STL 标准模板库组成
1、STL 十三个头文件
STL 标准模板库 Standard Template Library 主要包括 容器 / 迭代器 / 算法 三大类内容 , 其中 容器 和 算法 是通过 迭代器 进行关联的 ;
所有的 C++ 程序都会使用到 STL 标准模板库 , 使用 STL 提供的容器更加快速地开发程序代码 ;
STL 标准模板库 的 头文件 中 内置了 各种常用的 存储数据的模板类 及 相应的操作函数 , 是一个基础模板集合 ;
STL 标准模板库 头文件有 十三 个 :
- <algorithm> : STL 容器的一系列算法 , 如 排序算法 , 查找算法 等 ;
- <deque> : 双端队列 , 可以在 队列头部 和 队列尾部 进行插入和删除操作 ;
- <functional> : 仿函数 , 本质是 函数对象 , 可以作为参数进行传递 ;
- <iterator> : 迭代器 , 用于遍历 STL 容器 中的元素 ;
- <vector> : 向量 , 本质是数组 , 内存空间连续 ;
- <list> : 链表 , 是一个双向链表 , 内存不连续 ;
- <map> : 映射 , 由键值对组成 ;
- <set> : 集合 , 元素不可重复 ;
- <queue> : 队列 , 先进先出 FIFO 的 线性存储表 , 其元素的插入只能在队尾 , 而元素的删除只能在队首 ;
- <stack> : 栈 , 后进先出 LIFO 的 线性存储表 , 最后一个添加到栈中的元素将是第一个被移除的元素 ;
- <memory> : 内存管理 模块 , 提供 动态内存分配 和 释放 等功能 ;
- <numeric> : 数学运算函数 , 如 : 求和 , 乘积 等运算 ;
- <utility> : 实用函数和模板类 , 如 : 交换两个值的函数 , 多重判断 等功能 ;
2、STL 六大组件
STL 六大组件 :
- 容器 Container : 各种存放数据的数据结构 , 如 向量 vector , 列表 list , 双端队列 deque , 集合 set , 映射 map 等 ;
- 算法 Algorithm : 各种应用于 容器 Container 上的常用算法 , 如 : 排序算法 Sort , 搜索算法 Search , 拷贝算法 Copy , 删除算法 Erase 等 ;
- 迭代器 Iterator : 容器 与 算法 之间 通过 迭代器 进行关联 , 其本质 是 泛型指针 ;
- 仿函数 Function Object : 函数对象 , 可以作为参数进行传递 , 可以作为算法的某种策略 ;
- 适配器 Adaptor : 用于修饰 容器 , 仿函数 , 迭代器 接口 ;
- 空间配制器 Allocator : 负责空间配置与管理 ;
二、代码示例 - STL 容器存放基础数据类型
代码示例 :
#include "iostream"
using namespace std;
// 使用 STL 容器中的 vector 向量容器需要导入的头文件
#include "vector"
// 使用 STL 算法需要导入的头文件
#include "algorithm"
int main() {
// 1. 容器
// 声明 vector 向量容器
vector<int> v;
// 向容器中添加元素, 相当于将常量赋值到容器中
v.push_back(2);
v.push_back(1);
v.push_back(3);
v.push_back(2);
// 2. 迭代器
// 使用迭代器遍历容器
// 访问 vector 容器可以通过数组方式, 也可以通过迭代器方式
// 迭代器 是一个指向 容器 元素的指针
// 初始状态 : 将 vector 容器其实地址赋值给迭代器
// 迭代过程 : 每次迭代器自增 1
// 结束状态 : 当 迭代器 指向结尾时, 停止遍历
for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
{
cout << *it << endl;
}
// 3. 算法
// 统计 vector 容器中等于 2 的元素个数
int num = count(v.begin(), v.end(), 2);
cout << "容器中等于 2 的元素个数 : " << num << endl;
// 控制台暂停 , 按任意键继续向后执行
system("pause");
return 0;
}
执行结果 :
2
1
3
2
容器中等于 2 的元素个数 : 2
Press any key to continue . . .
三、代码示例 - STL 容器存放自定义类对象
代码示例 :
#include "iostream"
using namespace std;
// 使用 STL 容器中的 vector 向量容器需要导入的头文件
#include "vector"
// 使用 STL 算法需要导入的头文件
#include "algorithm"
class Student
{
public:
int age;
public:
void print()
{
cout << "age : " << age << endl;
}
};
int main() {
Student s1, s2, s3;
s1.age = 12;
s2.age = 11;
s3.age = 18;
// 1. 容器
// 声明 vector 向量容器
vector<Student> v;
// 向容器中添加元素, 相当于将常量赋值到容器中
v.push_back(s1);
v.push_back(s2);
v.push_back(s3);
// 2. 迭代器
// 使用迭代器遍历容器
// 访问 vector 容器可以通过数组方式, 也可以通过迭代器方式
// 迭代器 是一个指向 容器 元素的指针
// 初始状态 : 将 vector 容器其实地址赋值给迭代器
// 迭代过程 : 每次迭代器自增 1
// 结束状态 : 当 迭代器 指向结尾时, 停止遍历
for (vector<Student>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
{
it->print();
}
// 控制台暂停 , 按任意键继续向后执行
system("pause");
return 0;
}
执行结果 :
age : 12
age : 11
age : 18
Press any key to continue . . .
四、代码示例 - STL 容器存放对象指针
代码示例 :
#include "iostream"
using namespace std;
// 使用 STL 容器中的 vector 向量容器需要导入的头文件
#include "vector"
// 使用 STL 算法需要导入的头文件
#include "algorithm"
class Student
{
public:
int age;
public:
void print()
{
cout << "age : " << age << endl;
}
};
int main() {
Student* s1, *s2, *s3;
s1 = new Student();
s1->age = 12;
s2 = new Student();
s2->age = 11;
s3 = new Student();
s3->age = 18;
// 1. 容器
// 声明 vector 向量容器
vector<Student*> v;
// 向容器中添加元素, 相当于将 指针地址值 拷贝到容器中
// 指针地址值 就是 三个对象的内存首地址
v.push_back(s1);
v.push_back(s2);
v.push_back(s3);
// 2. 迭代器
// 使用迭代器遍历容器
// 访问 vector 容器可以通过数组方式, 也可以通过迭代器方式
// 迭代器 是一个指向 容器 元素的指针
// 初始状态 : 将 vector 容器其实地址赋值给迭代器
// 迭代过程 : 每次迭代器自增 1
// 结束状态 : 当 迭代器 指向结尾时, 停止遍历
for (vector<Student*>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
{
// *it 用于 获取 元素 , 也就是指针值
// 然后 通过 指向对象 的指针 调用 对象函数
(*it)->print();
}
// 控制台暂停 , 按任意键继续向后执行
system("pause");
return 0;
}
执行结果 :
age : 12
age : 11
age : 18
Press any key to continue . . .