C++标准模板库

1、泛型程序设计：将程序尽可能写的通用，将算法从特定的数据结构中抽象出来，成为通用的；C++模板为泛型程序设计奠定了关键的基础；STL是泛型程序设计的一个范例：容器container、迭代器iterator、算法algorithms和函数对象functionobject。
2、命名空间namespace：一个命名空间将不同的标识符集合在一个命名作用域（namedscope）中，是为了解决命名冲突。没有声明命名空间的标识符都处在无名的命名空间中。
例如，声明一个命名空间NS：
namspace NS {
class File;
void Fun ();
}
则引用标识符的方式如下，
NS:: File obj;
NS:: Fun ();
可以利用using namespace std;指定在命名空间std中所有标识符都可以直接饮用，usingNS::file；在当前作用域中就可以直接饮用file。
在新的C++标准程序库中，所有标识符都声明在命名空间std中，头文件都不使用扩展名。
3、容器：容器类是容纳、包含一组元素或元素集合的对象。异类容器类与同类容器类。还可以分为顺序容器与关联容器。七种基本容器：向量（vector）、双端队列（deque）、列表（list）、集合（set）、多重集合（multiset）、映射（map）和多重映射（multimap）
容器的接口：外界可以使用的功能。包括方法函数和运算符。
通用运算符：==，!=，>，>=，<，<=，=
迭代方法begin()，end()，rbegin()，rend()；访问方法size()，max_size()，swap()，empty()
顺序容器：接口：插入方法 push_front(), push_back(),insert(), 运算符”=”。
删除方法 pop(), erase(),clear()
迭代访问方法 使用迭代器
其他顺序容器访问方法（不修改的访问方法） front(),back(),下标运算符[]。
顺序容器向量：向量属于顺序容器，用于容纳不定长的线性序列，提供对序列的快速随机访问，就是直接访问。向量是动态结构，它的大小不固定，可以在程序运行时增加或者减少。
例子：求反问2~N中的质数，N在程序运行时由键盘输入。

#include<iostream>#include <iomanip>#include<vector> //包含向量容器头文件using namespace std ;int main(){      vector<int> A(10); // 用来存放质数的向量，初始状态有10个元素。    intn; //质数范围的上限，运行时输入    intprimecount = 0, i, j;    cout<< "Enter a value >= 2as upper limit for prime numbers: ";    cin>> n;   A[primecount++] = 2; // 2是一个质数    for(i = 3; i< n; i++)    {       if (primecount == A.size()) //如果质数表已满，则再申请10个元素的空间           A.resize(primecount + 10);       if (i % 2 == 0) //大于2的偶数不是质数，因此略过本次循环的后继部分           continue;       // 检查3,5,7,...,i/2是否i的因子       j = 3;       while (j <= i/2 && i% j != 0)           j +=2;              if (j > i/2) //若上述参数均不为i的因子,则i为质数           A[primecount++] = i;    }    for (i = 0;i < primecount; i++) //输出质数    {       cout << setw(5)<< A[i];       if ((i+1) % 10 == 0) //每输出10个数换行一次           cout << endl;    }    cout<< endl;}

4、适配器：适配器是一种接口类，为已有的类提供新的接口，目的是简化、约束，使之安全、隐藏或者改变被修改类提供的服务的集合。主要有三种适配器类型：容器适配器（用来扩展7中基本容器），迭代器适配器和函数对象适配器。
5、迭代器：是面向对象版本的指针，提供了访问容器、序列中每个元素的方法
输入迭代器
可以用来从序列中读取数据
输出迭代器
允许向序列中写入数据
前向迭代器
既是输入迭代器又是输出迭代器，并且可以对序列进行单向的遍历
双向迭代器
与前向迭代器相似，但是在两个方向上都可以对数据遍历
随机访问迭代器
也是双向迭代器，但能够在序列中的任意两个位置之间进行跳转。
6、算法：标准模板库中包括了70多个算法，其中包括了查找算法、排序算法、消除算法、计数算法、比较算法、变换算法、置换算法和容器管理等等
算法是一种函数模板，可以分为
不可变序列算法（non-mutating algorithms），不直接修改所操作的容器内容的算法
可变序列算法（mutating algorithms），可以修改它们所操作的容器的元素。
排序相关算法和数值算法
例6-1，应用不可变序列算法对数据序列进行分析
例6-2，以可变序列算法对数据序列进行复制，生成，删除，替换，倒序，旋转等可变性操作。
例6-3，应用排序相关算法对序列进行各项操作
例6-4，应用数值算法对数据序列进行操作

//6-1.cpp#include <iostream>#include <algorithm>#include <functional>#include <vector>using namespace std;int main(){ int iarray[]={0,1,2,3,4,5,6,6,6,7,8}; vector<int>ivector(iarray,iarray+sizeof(iarray)/sizeof(int)); int iarray1[]={6,6}; vector<int>ivector1(iarray1,iarray1+sizeof(iarray1)/sizeof(int));   int iarray2[]={5,6}; vector<int>ivector2(iarray2,iarray2+sizeof(iarray2)/sizeof(int)); int iarray3[]={0,1,2,3,4,5,7,7,7,9,7}; vector<int>ivector3(iarray3,iarray3+sizeof(iarray3)/sizeof(int)); //找出ivector之中相邻元素值相等的第一个元素 cout<<*adjacent_find(ivector.begin(),ivector.end())<<endl; //找出ivector之中元素值为6的元素个数 cout<<count(ivector.begin(),ivector.end(),6)<<endl; //找出ivector之中小于7的元素个数 cout<<count_if(ivector.begin(),ivector.end(),bind2nd(less<int>(),7))<<endl; //找出ivector之中元素值为4的第一个元素所在位置的元素 cout<<*find(ivector.begin(),ivector.end(),4)<<endl; //找出ivector之中大于2的第一个元素所在位置的元素 cout<<*find_if(ivector.begin(),ivector.end(),bind2nd(greater<int>(),2))<<endl; //找出ivector之中子序列ivector1所出现的最后一个位置，再往后3个位置的元素 cout<<*(find_end(ivector.begin(),ivector.end(),ivector1.begin(),ivector1.end())+3)<<endl; //找出ivector之中子序列ivector1所出现的第一个位置，再往后3个位置的元素 cout<<*(find_first_of(ivector.begin(),ivector.end(),ivector1.begin(),ivector1.end())+3)<<endl; //子序列ivector2在ivector中出现的起点位置元素 cout<<*search(ivector.begin(),ivector.end(),ivector2.begin(),ivector2.end())<<endl; //查找连续出现3个6的起点位置元素 cout<<*search_n(ivector.begin(),ivector.end(),3,6,equal_to<int>())<<endl; //判断两个区间ivector和ivector3相等否(0为假，1为真）cout << equal(ivector.begin(),ivector.end(), ivector3.begin()) <<endl; //查找区间ivector3在ivector中不匹配点的位置pair<int*,int*>result=mismatch(ivector.begin(),ivector.end(),ivector3.begin());cout<< result.first - ivector.begin()<< endl;}//6-2.cpp#include <iostream>#include <algorithm>#include <functional>#include <vector>using namespace std;classeven_by_two{            //类定义形式的函数对象public: int operator()() const {return _x+=2;}private: static int _x;};inteven_by_two::_x=0;      //静态数据成员初始化int main(){ int iarray[]={0,1,2,3,4,5,6,6,6,7,8}; intiarray1[]={0,1,2,3,4,4,5,5,6,6,6,6,6,7,8}; vector<int>ivector(iarray,iarray+sizeof(iarray)/sizeof(int)); vector<int>ivector1(iarray+6,iarray+8);   vector<int>ivector2(iarray1,iarray1+sizeof(iarray1)/sizeof(int)); ostream_iterator< int> output( cout, " " ); //定义流迭代器用于输出数据 //迭代遍历ivector1区间，对每一个元素进行even_by_two操作   generate(ivector1.begin(),ivector1.end(),even_by_two()); copy(ivector1.begin(),ivector1.end(),output); cout<<endl; //迭代遍历ivector的指定区间（起点和长度），对每一个元素进行even_by_two操作   generate_n(ivector.begin(),3,even_by_two()); copy(ivector.begin(),ivector.end(),output); cout<<endl; //删除元素6   remove(ivector.begin(),ivector.end(),6); copy(ivector.begin(),ivector.end(),output); cout<<endl; //删除(实际并未从原序列中删除）元素6，结果置于另一个区间   vector<int> ivector3(12); remove_copy(ivector.begin(),ivector.end(),ivector3.begin(),6); copy(ivector3.begin(),ivector3.end(),output); cout<<endl; //删除(实际并未从原序列中删除）小于6的元素 remove_if(ivector.begin(),ivector.end(),bind2nd(less<int>(),6)); copy(ivector.begin(),ivector.end(),output); cout<<endl; //删除(实际并未从原序列中删除)小于7的元素，结果置于另一个区间， remove_copy_if(ivector.begin(),ivector.end(),ivector3.begin(),bind2nd(less<int>(),7)); copy(ivector3.begin(),ivector3.end(),output); cout<<endl; //将所有的元素值6，改为元素值3 replace(ivector.begin(),ivector.end(),6,3); copy(ivector.begin(),ivector.end(),output); cout<<endl; //将所有的元素值3，改为元素值5,结果放置到另一个区间 replace_copy(ivector.begin(),ivector.end(),ivector3.begin(),3,5); copy(ivector3.begin(),ivector3.end(),output); cout<<endl; //将所有小于5的元素值，改为元素值2 replace_if(ivector.begin(),ivector.end(),bind2nd(less<int>(),5),2); copy(ivector.begin(),ivector.end(),output); cout<<endl; //将所有的元素值8，改为元素值9,结果放置到另一个区间 replace_copy_if(ivector.begin(),ivector.end(),ivector3.begin(),bind2nd(equal_to<int>(),8),9); copy(ivector3.begin(),ivector3.end(),output); cout<<endl; //逆向重排每一个元素 reverse(ivector.begin(),ivector.end()); copy(ivector.begin(),ivector.end(),output); cout<<endl; //逆向重排每一个元素,结果置于另一个区间 reverse_copy(ivector.begin(),ivector.end(),ivector3.begin()); copy(ivector3.begin(),ivector3.end(),output); cout<<endl; //旋转（互换元素）[first,middle), 和[middle,end) rotate(ivector.begin(),ivector.begin()+4,ivector.end()); copy(ivector.begin(),ivector.end(),output); cout<<endl; //旋转（互换元素）[first,middle],和[middle,end]，结果置于另一个区间， rotate_copy(ivector.begin(),ivector.begin()+5,ivector.end(),ivector3.begin()); copy(ivector3.begin(),ivector3.end(),output); cout<<endl;}//6-3.cpp#include <iostream>#include <algorithm>#include <functional>#include <vector>using namespace std;int main(){ int iarray[]={26,17,15,22,23,33,32,40}; vector<int>ivector(iarray,iarray+sizeof(iarray)/sizeof(int)); // 查找并输出最大、最小值元素 cout<<*max_element(ivector.begin(),ivector.end())<<endl; cout<<*min_element(ivector.begin(),ivector.end())<<endl; //将ivector.begin()+4-ivector.begin()各元素排序， //放进[ivector.begin(),ivector.begin()+4]区间。剩余元素不保证维持原来相对次序 partial_sort(ivector.begin(),ivector.begin()+3,ivector.end()); copy(ivector.begin(),ivector.end(),ostream_iterator<int>(cout,"")); cout<<endl; //局部排序并复制到别处 vector<int>ivector1(5); partial_sort_copy(ivector.begin(),ivector.end(),ivector1.begin(),ivector1.end()); copy(ivector1.begin(),ivector1.end(),ostream_iterator<int>(cout,"")); cout<<endl; //排序，缺省为递增。 sort(ivector.begin(),ivector.end()); copy(ivector.begin(),ivector.end(),ostream_iterator<int>(cout,"")); cout<<endl; //将指定元素插入到区间内不影响区间原来排序的最低、最高位置 cout<<*lower_bound(ivector.begin(),ivector.end(),24)<<endl; cout<<*upper_bound(ivector.begin(),ivector.end(),24)<<endl; //对于有序区间，可以用二分查找方法寻找某个元素   cout<<binary_search(ivector.begin(),ivector.end(),33)<<endl;   cout<<binary_search(ivector.begin(),ivector.end(),34)<<endl; //下一个排列组合 next_permutation(ivector.begin(),ivector.end()); copy(ivector.begin(),ivector.end(),ostream_iterator<int>(cout,"")); cout<<endl; //上一个排列组合 prev_permutation(ivector.begin(),ivector.end()); copy(ivector.begin(),ivector.end(),ostream_iterator<int>(cout,"")); cout<<endl; //合并两个序列ivector和ivector1，并将结果放到ivector2中 vector<int>ivector2(13); merge(ivector.begin(),ivector.end(),ivector1.begin(),ivector1.end(),ivector2.begin()); copy(ivector2.begin(),ivector2.end(),ostream_iterator<int>(cout,"")); cout<<endl; //将小于*(ivector.begin()+5)的元素放置在该元素之左 //其余置于该元素之右。不保证维持原有的相对位置 nth_element(ivector2.begin(),ivector2.begin()+5,ivector2.end()); copy(ivector2.begin(),ivector2.end(),ostream_iterator<int>(cout,"")); cout<<endl; //排序，并保持原来相对位置 stable_sort(ivector2.begin(),ivector2.end()); copy(ivector2.begin(),ivector2.end(),ostream_iterator<int>(cout,"")); cout<<endl; //针对一个有序区间，找出其中一个子区间，其中每个元素都与某特定元素值相同 pair<vector<int>::iterator,vector<int>::iterator>pairIte; pairIte=equal_range(ivector2.begin(),ivector2.end(),22); cout<<*(pairIte.first)<<endl; cout<<*(pairIte.second)<<endl; //合并两个有序序列，然后就地替换 int iarray3[] = { 1, 3, 5, 7, 2, 4, 6, 8 }; vector<int>ivector3(iarray3,iarray3+sizeof(iarray3)/sizeof(int)); inplace_merge(ivector3.begin(), ivector3.begin()+4, ivector3.end()); copy(ivector3.begin(),ivector3.end(),ostream_iterator<int>(cout, ""));  cout<<endl; //以字典顺序比较序列ivector3和ivector4 int iarray4[] = { 1, 3, 5, 7,1, 5, 9, 3 }; vector<int>ivector4(iarray4,iarray4+sizeof(iarray4)/sizeof(int)); cout<<lexicographical_compare(ivector3.begin(),ivector3.end(),ivector4.begin(),ivector4.end()) <<endl;}//6-4.cpp#include <iostream>#include <numeric>#include <functional>#include <vector>using namespace std;int main(){ int iarray[]={1,2,3,4,5}; vector<int>ivector(iarray,iarray+sizeof(iarray)/sizeof(int)); //元素的累计 cout<<accumulate(ivector.begin(),ivector.end(),0)<<endl; //向量的内积 cout<<inner_product(ivector.begin(),ivector.end(),ivector.begin(),10)<<endl; //向量容器中元素局部求和 partial_sum(ivector.begin(),ivector.end(),ostream_iterator<int>(cout,"")); cout<<endl; //向量容器中相邻元素的差值 adjacent_difference(ivector.begin(),ivector.end(),ostream_iterator<int>(cout,"")); cout<<endl;}

7、函数对象：一个行为类似于函数的对象，它可以没有参数，也可以带有若干参数，其功能是获取一个值，或者改变操作的状态。任何普通的函数和任何重载了调用运算符operate()的类的对象都满足函数对象的特征，STL中也定义了一些标准的函数对象，如果以功能划分，可以分为算术运算、关系运算、逻辑运算三大类。为了调用这些标准函数对象，需要包含头文件。