STL教程（2）

2 STL组成和基本概念

STL是 C++的ANSI/ISO
标准的一部分,可以用于所有C++语言编译器和所有平台。STL的同一版本在任意硬件配置下都是可用的；STL
提供了大量的可复用软件组织。例如，程序员再也不用自己设计排序，搜索算法了，这些都已经是STL的一部分了。使用STL编写的代码更容易修改和阅读，因为代码更短了，很多基础工作代码已经被组件化了。

STL 的组成

　　STL有三大核心部分：容器（Container）、算法（Algorithms）、迭代器（Iterator），容器适配器（container
adaptor），函数对象(functor)，除此之外还有STL其他标准组件。

容器（container）：

容器是数据在内存中组织的方法，例如，数组、堆栈、队列、链表或二叉树（不过这些都不是STL标准容器）。STL中的容器是一种存储T（Template）类型值的有限集合的数据结构,容器的内部实现一般是类。这些值可以是对象本身，如果数据类型T代表的是Class的话。

算法（algorithm）：

算法是应用在容器上以各种方法处理其内容的行为或功能。例如，有对容器内容排序、复制、检索和合并的算法。在STL中，算法是由模板函数表现的。这些函数不是容器类的成员函数。相反，它们是独立的函数。令人吃惊的特点之一就是其算法如此通用。不仅可以将其用于
STL容器，而且可以用于普通的C＋＋数组或任何其他应用程序指定的容器。

迭代器(iterator)：

一旦选定一种容器类型和数据行为(算法)，那么剩下唯一要他做的就是用迭代器使其相互作用。可以把达代器看作一个指向容器中元素的普通指针。可以如递增一个指针那样递增迭代器，使其依次指向容器中每一个后继的元素。迭代器是STL的一个关键部分，因为它将算法和容器连在一起。

2.1组成简介

容器

　　STL中的容器有队列容器和关联容器，容器适配器（congtainer adapters：stack,queue，priority
queue），位集（bit_set），串包(string_package)等等。

　　在本文中，我将介绍list,vector，deque等队列容器，和set和multisets,map和multimaps等关联容器，一共7种基本容器类。

　　队列容器（顺序容器）：队列容器按照线性排列来存储T类型值的集合，队列的每个成员都有自己的特有的位置。顺序容器有向量类型、双端队列类型、列表类型三种。

基本容器——顺序容器

　　向量（vector容器类）：＃include<vector>，vector是一种动态数组，是基本数组的类模板。其内部定义了很多基本操作。既然这是一个类，那么它就会有自己的构造函数。vector
类中定义了4中种构造函数：

默认构造函数，构造一个初始长度为0的空向量，
如：vector<int> v1;

带有单个整形参数的构造函数，此参数描述了向量的初始大小。这个构造函数还有一个可选的参数，这是一个类型为T的实例，描述了各个向量种各成员的初始值；

如：vector<int> v2(init_size,0);
如果预先定义了：int init_size;他的成员值都被初始化为0；

复制构造函数，构造一个新的向量，作为已存在的向量的完全复制，

如：vector<int> v3(v2);

带两个常量参数的构造函数，产生初始值为一个区间的向量。区间由一个半开区间[first,last](MS word的显示可能会有问题，first前是一个左方括号，last后面是一个右圆括号)来指定。

如：vector<int> v4（first,last）

下面一个例子用的是第四种构造方法，其它的方法读者可以自己试试。

//程序：初始化演示

#include <cstring>

#include <vector>
#include <iostream>
using namespace std;
int ar[10] = { 12, 45, 234,64, 12, 35, 63, 23, 12, 55 };
char* str = "Hello World";
int main(void)
{
vector <int> vec1(ar,ar+10); //first=ar,last=ar+10,不包括ar+10
vector <char>vec2(str, str+strlen(str)); //first=str,last= str+strlen(str),不包括最后一个
cout<<"vec1:"<<endl;

//打印vec1和vec2，const_iterator是迭代器，后面会讲到
//当然，也可以用for (int i=0;i<vec1.size(); i++)cout << vec[i];输出
//size()是vector的一个成员函数
for(vector<int>::const_iterator p=vec1.begin();p!=vec1.end(); ++p)
cout<<*p;
cout<<''\n''<<"vec2:"<<endl;
for(vector<char>::const_iterator p1=vec2.begin();p1!=vec2.end();++p1)
cout<<*p1;
getchar();
return 0;
}

　　vector的成员函数：begin()，end()，push_back()，assign()，front()，back()，erase()，empty()，at()，size()。
　　push_back()是将数据放入vector（向量）或deque（双端队列）的标准函数。Insert()是一个与之类似的函数，然而它在所有容器中都可以使用，但是用法更加复杂。end()实际上是取末尾加一，以便让循环正确运行--它返回的指针指向最靠近数组界限的数据。
　

2.2迭代器）：#include<iterator>

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，C++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。

迭代器的类型

对于STL数据结构和算法，你可以使用六种迭代器。下面简要说明了这六种类型：

·输入迭代器 Input iterators 提供对数据的只读访问。

·输出迭代器 Output iterators 提供对数据的只写访问

·前向迭代器 Forward iterators 提供读写操作，并能向前推进迭代器。

·双向迭代器 Bidirectional iterators
提供读写操作，并能向前和向后操作。

·随机迭代器 Random access iterators
提供读写操作，并能在数据中随机移动。

·流迭代器，可以直接输出、输入流中的值；

尽管各种不同的STL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Forward迭代器作为一个output或input迭代器使用。同样，如果一个算法要求是一个bidirectional
迭代器，那么只能使用该种类型和随机访问迭代器。

下面的例子用到了输入输出迭代器：

#include<iostream>
#include<fstream>
#include<iterator>
#include<vector>
#include<string>
using namespacestd;
int main(void)
{
vector<string> v1;
ifstream file("Text1.txt");
if(file.fail())
{
cout<<"open file Text1.txtfailed"<<endl;
return 1;
}

//把Text1.txt文件内容拷贝到数组v1中
copy(istream_iterator<string>(file),istream_iterator<string>(),inserter(v1,v1.begin()));
//把v1内容拷贝到标准输出上
copy(v1.begin(),v1.end(),ostream_iterator<string>(cout,""));

cout<<endl;
cin.get();
return 0;
}

　　这里用到了输入迭代器istream_iterator，输出迭代器ostream_iterator。程序完成了将一个文件输出到屏幕的功能，先将文件读入，然后通过输入迭代器把文件内容复制到类型为字符串的向量容器内，最后由输出迭代器输出。Inserter是一个输入迭代器的一个函数(迭代器适配器)，它的使用方法是：inserter
(container ,pos);

　　congtainer是将要用来存入数据的容器，pos是容器存入数据的开始位置。上例中，是把文件内容存入（copy()）到向量v1中。

查找函数

反转函数