《C++标准程序库》读书笔记（一）

第五章.STL概述：

1．STL的基本思想就是将数据和操作分离。数据由容器类别加以管理，操作则由可定制的算法定义，迭代器在其中充当粘合剂，使任何算法都可以和任何容器交互运作。

2．STL的一个根本的特性是所有组件都可以针对任意型别运作。

3．标准的容器只有几种，分为序列式容器和关联式容器：

         序列式容器：vector,deques,list

         关联式容器：set,mutiset,map,mutimap

其他的一些比如stack,queue则是容器配接器，是根据上面的容器进行相关修改而来的。

4．关于迭代器的begin(),end()：是一个半开区间，包含第一个元素，但是不包含最后一个元素。使用半开区间的优点在于：第一只要迭代器到达end，就说明到头了，此处不进行操作。第二，不必对空区间进行特殊操作，因为空区间的begin()等于end()。

5．关于前置递增和后置递增：能使用前置递增就使用前置递增，后置递增会产生一个临时对象，效率较低。

6．STL容器为了性能，并没有进行异常处理。

 

 

第六章．STL容器

1.STL容器的共通能力：

         a.都是value语义而非reference语义：STL容器中对象保存的是value，元素放入容器中时进行的是拷贝操作，进而容器中存储的都是对象的副本。如果要放入容器的对象不能进行拷贝，那么就只能存入指针。

         b.总体而言，元素形成一个次序。容器可以迭代遍历所有元素，这也是STL最基本的功能。

         c.一般而言，各项操作并非绝对安全，STL不会自己抛出异常。

 

2.STL容器的共通操作：

         a.初始化：STL容器都提供了default构造函数，copy构造函数以及一个析构函数。当然还可以通过一个区间的元素作为初值初始化容器。

         b.size，empty，max_size，==（等一系列比较容器的符号），swap（交换容器的数据），begin（返回一个迭代器，指向第一个元素），end（返回一个迭代器指向最后一个元素的下一个位置）,rbegin（返回一个逆向迭代器，指向逆向的第一个位置），rend（返回一个逆向迭代器，指向逆向迭代器的最后一个元素的下一个位置），inser(pos,elem)（在pos处插入elem的副本），erase(beg,end)删除区间内的元素，clear（清除容器内的元素）

 

 

 

 

3.vector:

a)      vector内部为动态数组，支持随机存取。在尾部添加或删除元素性能很好，但是在中间添加或删除涉及后面全部元素的移动，而且是value的，性能不好。

         b)      vector大小相关的函数：size当前元素个数，max_size最大元素个数，capacity容量-这个涉及到动态扩容的问题，当size大于capacity时，大小不够就会扩容，此时所有的元素的指针引用迭代器都会失效，而且会比较耗时。所有如果性能要求较高，可以使用reserve预先设置容量。

         c)      构造有很多种构造方式，默认为空的vector，可以设置大小，可以根据两个迭代器的元素进行初始化。赋值也是类似。

         d)      元素存取，vector支持随机存取，我们可以通过[]即类似数组下标的方式存取，也可以通过at(index)存取。front，back可以分别获得vector的最开始和最末尾的元素。除了at会检测边界，抛出异常，其他均不会。使用之前需要进行判断，比如vector是否为空。

 

4.deque:

         a)      和vector非常类似，不过在双向都提供安插和删除。内部为两个独立的数组区块。单独存取会有间接过程，可能没有vector快。区块不再使用时会被释放。在中间安插内容会和vector一样，导致重新移动，性能不好。可以随机存取。

         b)      deque提供头部的安插和排除函数。但是不提供vector一样的capacity和reserve函数。

         c)      其余大部分操作均与vector类似。

 

5.list：

         a)      list内部使用一个双向链表，与vector和deque完全不同。因而list不支持随机存取，但是在任何位置安插或者删除元素都非常快。安插删除操作并不会导致指针等失效。

         b)      List并未提供capacity和reserve函数，因为没有必要。提供了一些额外的函数，比通用STL函数有更好的性能。

         c)      关于元素访问只有front和back，而且没有异常处理，我们需要自己判断是否非空。List提供了remove（value）函数，可以移除所有值为value的元素。还有remove_if函数，可以根据传入的函数定义移除元素的规则。

         d)      提供了unique函数，去除重复，提供了splice函数，将元素转移（可以在不同容器间转移），sort函数用于排序，merge函数用于合并，reverse将元素反序。

         e)      list对于异常提供了较好的保护，大多数操作都是如果不成功就什么都不发生。

 

 

6.set和multiset:

         Set和multiset的区别在于multiset允许元素重复而set不允许元素重复。

a)      Set内部通常是平衡二叉树结构，或者红黑树。元素插入后自动排序，对于搜索有很好的性能。但是有些地方和其他容器有所不同。不能更改元素值，如果要更改就必须将原来的值删除，再重新插入。

b)      Set提供了更好的搜寻相关的函数，性能更高。Count返回elem个数，find用于查找第一个值为elem的元素。

c)      插入仍然用insert，但是删除使用erase。Set和MultiSet的insert返回值可能不一样，set返回一个pair，first为新元素位置（不成功时为原来此值的位置），second为是否成功。Multiset返回一个迭代器。

7.map和multimap:

a)      Map和Set类似。Set可以看做是一种特殊的Map。Map是以key/value键值对作为元素的。内部也是平衡二叉树。

b)      元素的安插和删除都和set类似。Insert和erase。对于修改，仍然是将原来的值删除，再重新插入。查找用find函数。

c)      关于pair，有make_pair（elem1,elem2），或者通过pair的构造函数初始化。

d) 关于迭代器的删除，直接调用erase的话，会导致迭代器失效，不再指向原来的副本。但是此时如果进行pos++的操作，仍然可以使迭代器指向下一个位置。

e)      map可以作为关联数组，通过[]进行操作。