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[文章導(dǎo)讀]

STL的目的是標(biāo)準(zhǔn)化組件，這樣就不用重新開發(fā)，可以使用現(xiàn)成的組件

[正文]

什么是STL呢？STL就是Standard Template Library，標(biāo)準(zhǔn)模板庫。這可能是一個歷史上最令人興奮的工具的最無聊的術(shù)語。從根本上說，STL是一些“容器”的集合，這些“容器”有l(wèi)ist,vector,set,map等，STL也是算法和其他一些組件的集合。這里的“容器”和算法的集合指的是世界上很多聰明人很多年的杰作。? 　　STL的目的是標(biāo)準(zhǔn)化組件，這樣就不用重新開發(fā)，可以使用現(xiàn)成的組件。STL現(xiàn)在是C++的一部分，因此不用額外安裝什麼。它被內(nèi)建在你的編譯器之內(nèi)。因為STL的list是一個簡單的容器，所以我打算從它開始介紹STL如何使用。如果你懂得了這個概念，其他的就都沒有問題了。另外，list容器是相當(dāng)簡單的，我們會看到這一點(diǎn)。 　　在本文中我們將會看到如何定義和初始化一個list，計算它的元素的數(shù)量，從一個list里查找元素，刪除元素，和一些其他的操作。要作到這些，我們將會討論兩個不同的算法，STL通用算法都是可以操作不止一個容器的，而list的成員函數(shù)是list容器專有的操作。? 　　這是三類主要的STL組件的簡明綱要。STL容器可以保存對象，內(nèi)建對象和類對象。它們會安全的保存對象，并定義我們能夠操作的這個對象的接口。放在蛋架上的雞蛋不會滾到桌上。它們很安全。因此，在STL容器中的對象也很安全。我知道這個比喻聽起來很老土，但是它很正確。? 　　STL算法是標(biāo)準(zhǔn)算法，我們可以把它們應(yīng)用在那些容器中的對象上。這些算法都有很著名的執(zhí)行特性。它們可以給對象排序，刪除它們，給它們記數(shù)，比較，找出特殊的對象，把它們合并到另一個容器中，以及執(zhí)行其他有用的操作。? 　　STL iterator就象是容器中指向?qū)ο蟮闹羔槨TL的算法使用iterator在容器上進(jìn)行操作。Iterator設(shè)置算法的邊界 ，容器的長度，和其他一些事情。舉個例子，有些iterator僅讓算法讀元素，有一些讓算法寫元素，有一些則兩者都行。 Iterator也決定在容器中處理的方向。? 　　你可以通過調(diào)用容器的成員函數(shù)begin()來得到一個指向一個容器起始位置的iterator。你可以調(diào)用一個容器的 end() 函數(shù)來得到過去的最后一個值（就是處理停在那的那個值）。? 　　這就是STL所有的東西，容器、算法、和允許算法工作在容器中的元素上的iterator。 算法以合適、標(biāo)準(zhǔn)的方法操作對象，并可通過iterator得到容器精確的長度。一旦做了這些，它們就在也不會“跑出邊界”。 還有一些其他的對這些核心組件類型有功能性增強(qiáng)的組件，例如函數(shù)對象。我們將會看到有關(guān)這些的例子，現(xiàn)在 ，我們先來看一看STL的list。? 　　定義一個list 　　我們可以象這樣來定義一個STL的list：? 　 #include ＜string＞ #include ＜list＞ int main (void)? { 　list＜string＞ Milkshakes; 　return 0; } 　　這就行了，你已經(jīng)定義了一個list。簡單嗎？list＜string＞ Milkshakes這句是你聲明了list＜string＞模板類 的一個實(shí)例，然后就是實(shí)例化該類的一個對象。但是我們別急著做這個。在這一步其實(shí)你只需要知道你定義了 一個字符串的list。你需要包含提供STL list類的頭文件。我用gcc 2.7.2在我的Linux上編譯這個測試程序，例如：? 　　g++ test1.cpp -o test1 注意iostream.h這個頭文件已經(jīng)被STL的頭文件放棄了。這就是為什么這個例子中沒有它的原因。? 　　現(xiàn)在我們有了一個list，我們可以看實(shí)使用它來裝東西了。我們將把一個字符串加到這個list里。有一個非常 重要的東西叫做list的值類型。值類型就是list中的對象的類型。在這個例子中,這個list的值類型就是字符串,string ， 這是因為這個list用來放字符串。? 　　使用list的成員函數(shù)push_back和push_front插入一個元素到list中： 　 #include ＜string＞ #include ＜list＞ int main (void)? { 　list＜string＞ Milkshakes; 　Milkshakes.push_back("Chocolate"); 　Milkshakes.push_back("Strawberry"); 　Milkshakes.push_front("Lime"); 　Milkshakes.push_front("Vanilla"); 　return 0; } 　　我們現(xiàn)在有個4個字符串在list中。list的成員函數(shù)push_back()把一個對象放到一個list的后面，而 push_front()把對象放到前面。我通常把一些錯誤信息push_back()到一個list中去，然后push_front()一個標(biāo)題到list中， 這樣它就會在這個錯誤消息以前打印它了。 The list member function empty()list的成員函數(shù)empty() 　　知道一個list是否為空很重要。如果list為空，empty()這個成員函數(shù)返回真。 我通常會這樣使用它。通篇程序我都用push_back()來把錯誤消息放到list中去。然后，通過調(diào)用empty() 我就可以說出這個程序是否報告了錯誤。如果我定義了一個list來放信息，一個放警告，一個放嚴(yán)重錯誤， 我就可以通過使用empty()輕易的說出到底有那種類型的錯誤發(fā)生了。? 　　我可以整理這些list，然后在打印它們之前，用標(biāo)題來整理它們，或者把它們排序成類。? 　 /* || Using a list to track and report program messages and status? */ #include ＜iostream.h＞ #include ＜string＞ #include ＜list＞ int main (void)? { 　#define OK 0? 　#define INFO 1 　#define WARNING 2 　int return_code; 　list＜string＞ InfoMessages; 　list＜string＞ WarningMessages; 　// during a program these messages are loaded at various points 　InfoMessages.push_back("Info: Program started"); 　// do work... 　WarningMessages.push_back("Warning: No Customer records have been found"); 　// do work... 　return_code = OK;? 　if (!InfoMessages.empty()) { 　　// there were info messages 　　InfoMessages.push_front("Informational Messages:"); 　　// ... print the info messages list, we'll see how later 　　return_code = INFO; 　} 　if (!WarningMessages.empty()) { 　　// there were warning messages 　　WarningMessages.push_front("Warning Messages:"); 　　// ... print the warning messages list, we'll see how later 　　return_code = WARNING;? 　} 　// If there were no messages say so. 　if (InfoMessages.empty() && WarningMessages.empty()) { 　　cout ＜＜ "There were no messages " ＜＜ endl; 　} 　return return_code; }

用for循環(huán)來處理list中的元素 　　我們想要遍歷一個list，比如打印一個中的所有對象來看看list上不同操作的結(jié)果。要一個元素一個元素的遍歷一個list， 我們可以這樣做：? 　 /* || How to print the contents of a simple STL list. Whew!? */ #include ＜iostream.h＞ #include ＜string＞ #include ＜list＞ int main (void)? { 　list＜string＞ Milkshakes; 　list＜string＞::iterator MilkshakeIterator; 　Milkshakes.push_back("Chocolate"); 　Milkshakes.push_back("Strawberry"); 　Milkshakes.push_front("Lime"); 　Milkshakes.push_front("Vanilla"); 　// print the milkshakes 　Milkshakes.push_front("The Milkshake Menu"); 　Milkshakes.push_back("*** Thats the end ***"); 　for (MilkshakeIterator=Milkshakes.begin(); MilkshakeIterator!=Milkshakes.end(); ++MilkshakeIterator)? 　{ 　　// dereference the iterator to get the element 　　cout ＜＜ *MilkshakeIterator ＜＜ endl; 　}? } 　　這個程序定義了一個iterator，MilkshakeIterator。我們把它指向了這個list的第一個元素。 這可以調(diào)用Milkshakes.begin()來作到，它會返回一個指向list開頭的iterator。然后我們把它和Milkshakes.end()的 返回值來做比較，當(dāng)我們到了那兒的時候就停下來。? 　　容器的end()函數(shù)會返回一個指向容器的最后一個位置的iterator。當(dāng)我們到了那里，就停止操作。 我們不能不理容器的end()函數(shù)的返回值。我們僅知道它意味著已經(jīng)處理到了這個容器的末尾，應(yīng)該停止處理了。 所有的STL容器都要這樣做。? 　　在上面的例子中，每一次執(zhí)行for循環(huán)，我們就重復(fù)引用iterator來得到我們打印的字符串。? 　　在STL編程中，我們在每個算法中都使用一個或多個iterator。我們使用它們來存取容器中的對象。 要存取一個給定的對象，我們把一個iterator指向它，然后間接引用這個iterator。? 　　這個list容器，就象你所想的，它不支持在iterator加一個數(shù)來指向隔一個的對象。 就是說，我們不能用Milkshakes.begin()+2來指向list中的第三個對象，因為STL的list是以雙鏈的list來實(shí)現(xiàn)的， 它不支持隨機(jī)存取。vector和deque(向量和雙端隊列)和一些其他的STL的容器可以支持隨機(jī)存取。? 　　上面的程序打印出了list中的內(nèi)容。任何人讀了它都能馬上明白它是怎麼工作的。它使用標(biāo)準(zhǔn)的iterator和標(biāo)準(zhǔn) 的list容器。沒有多少程序員依賴它里面裝的東西， 僅僅是標(biāo)準(zhǔn)的C++。這是一個向前的重要步驟。這個例子使用STL使我們的軟件更加標(biāo)準(zhǔn)。? 　　用STL的通用算法for_each來處理list中的元素 　　使用STL list和 iterator，我們要初始化、比較和給iterator增量來遍歷這個容器。STL通用的for_each 算法能夠減輕我們的工作。? 　 /* || How to print a simple STL list MkII */ #include ＜iostream.h＞ #include ＜string＞ #include ＜list＞ #include ＜algorithm＞ PrintIt (string& StringToPrint) { 　cout ＜＜ StringToPrint ＜＜ endl; } int main (void) { 　list＜string＞ FruitAndVegetables; 　FruitAndVegetables.push_back("carrot"); 　FruitAndVegetables.push_back("pumpkin"); 　FruitAndVegetables.push_back("potato"); 　FruitAndVegetables.push_front("apple"); 　FruitAndVegetables.push_front("pineapple"); 　for_each (FruitAndVegetables.begin(), FruitAndVegetables.end(), PrintIt); } 　　在這個程序中我們使用STL的通用算法for_each()來遍歷一個iterator的范圍，然后調(diào)用PrintIt()來處理每個對象。 我們不需要初始化、比較和給iterator增量。for_each()為我們漂亮的完成了這些工作。我們執(zhí)行于對象上的 操作被很好的打包在這個函數(shù)以外了，我們不用再做那樣的循環(huán)了，我們的代碼更加清晰了。? 　　for_each算法引用了iterator范圍的概念，這是一個由起始iterator和一個末尾iterator指出的范圍。 起始iterator指出操作由哪里開始，末尾iterator指明到哪結(jié)束，但是它不包括在這個范圍內(nèi)。?

用STL的通用算法count()來統(tǒng)計list中的元素個數(shù) 　　STL的通用算法count()和count_it()用來給容器中的對象記數(shù)。就象for_each()一樣，count()和count_if() 算法也是在iterator范圍內(nèi)來做的。? 　　讓我們在一個學(xué)生測驗成績的list中來數(shù)一數(shù)滿分的個數(shù)。這是一個整型的List。? 　 /* || How to count objects in an STL list */ #include ＜list＞ #include ＜algorithm＞ # int main (void)? { 　list＜int＞ Scores; 　# 　Scores.push_back(100); Scores.push_back(80); 　Scores.push_back(45); Scores.push_back(75); 　Scores.push_back(99); Scores.push_back(100); 　# 　int NumberOf100Scores(0);? 　count (Scores.begin(), Scores.end(), 100, NumberOf100Scores); 　# 　cout ＜＜ "There were " ＜＜ NumberOf100Scores ＜＜ " scores of 100" ＜＜ endl; } 　　count()算法統(tǒng)計等于某個值的對象的個數(shù)。上面的例子它檢查list中的每個整型對象是不是100。每次容器中的對象等于100，它就給NumberOf100Scores加1。這是程序的輸出：? 　 There were 2 scores of 100 　　用STL的通用算法count_if()來統(tǒng)計list中的元素個數(shù) 　　count_if()是count()的一個更有趣的版本。他采用了STL的一個新組件，函數(shù)對象。count_if() 帶一個函數(shù)對象的參數(shù)。函數(shù)對象是一個至少帶有一個operator()方法的類。有些STL算法作為參數(shù)接收 函數(shù)對象并調(diào)用這個函數(shù)對象的operator()方法。? 　　函數(shù)對象被約定為STL算法調(diào)用operator時返回true或false。它們根據(jù)這個來判定這個函數(shù)。舉個例子會 說的更清楚些。count_if()通過傳遞一個函數(shù)對象來作出比count()更加復(fù)雜的評估以確定一個對象是否應(yīng)該被 記數(shù)。在這個例子里我們將數(shù)一數(shù)牙刷的銷售數(shù)量。我們將提交包含四個字符的銷售碼和產(chǎn)品說明的銷售記錄。? 　 /* || Using a function object to help count things */ #include ＜string＞ #include ＜list＞ #include ＜algorithm＞ const string ToothbrushCode("0003"); class IsAToothbrush? { 　public:? 　　bool operator() ( string& SalesRecord )? 　　{ 　　　return SalesRecord.substr(0,4)==ToothbrushCode; 　　}? }; int main (void)? { 　list＜string＞ SalesRecords; 　SalesRecords.push_back("0001 Soap"); 　SalesRecords.push_back("0002 Shampoo"); 　SalesRecords.push_back("0003 Toothbrush"); 　SalesRecords.push_back("0004 Toothpaste"); 　SalesRecords.push_back("0003 Toothbrush"); 　int NumberOfToothbrushes(0);? 　count_if (SalesRecords.begin(), SalesRecords.end(),? 　IsAToothbrush(), NumberOfToothbrushes); 　cout ＜＜ "There were "? 　＜＜ NumberOfToothbrushes? 　＜＜ " toothbrushes sold" ＜＜ endl; } 　　這是這個程序的輸出：? 　　There were 2 toothbrushes sold 這個程序是這樣工作的：定義一個函數(shù)對象類IsAToothbrush，這個類的對象能判斷出賣出的是否是牙刷 。如果這個記錄是賣出牙刷的記錄的話，函數(shù)調(diào)用operator()返回一個true，否則返回false。? 　　count_if()算法由第一和第二兩個iterator參數(shù)指出的范圍來處理容器對象。它將對每個 IsAToothbrush()返回true的容器中的對象增加NumberOfToothbrushes的值。? 　　最后的結(jié)果是NumberOfToothbrushes這個變量保存了產(chǎn)品代碼域為"0003"的記錄的個數(shù)，也就是牙刷的個數(shù)。? 　　注意count_if()的第三個參數(shù)IsAToothbrush()，它是由它的構(gòu)造函數(shù)臨時構(gòu)造的一個對象。你可以把IsAToothbrush類的一個臨時對象 傳遞給count_if()函數(shù)。count_if()將對該容器的每個對象調(diào)用這個函數(shù)。?

使用count_if()的一個更加復(fù)雜的函數(shù)對象 　　我們可以更進(jìn)一步的研究一下函數(shù)對象。假設(shè)我們需要傳遞更多的信息給一個函數(shù)對象。我們不能通過 調(diào)用operator來作到這點(diǎn)，因為必須定義為一個list的中的對象的類型。 然而我們通過為IsAToothbrush指出一個非缺省的構(gòu)造函數(shù)就可以用任何我們所需要的信息來初始化它了。 例如，我們可能需要每個牙刷有一個不定的代碼。我們可以把這個信息加到下面的函數(shù)對象中：? 　 /* || Using a more complex function object */ #include ＜iostream.h＞ #include ＜string＞ #include ＜list＞ #include ＜algorithm＞ class IsAToothbrush? { 　public: 　　IsAToothbrush(string& InToothbrushCode) :? 　　ToothbrushCode(InToothbrushCode) {} 　　bool operator() (string& SalesRecord)? 　　{ 　　　return SalesRecord.substr(0,4)==ToothbrushCode; 　　}? 　private: 　　string ToothbrushCode;? }; int main (void)? { 　list＜string＞ SalesRecords; 　SalesRecords.push_back("0001 Soap"); 　SalesRecords.push_back("0002 Shampoo"); 　SalesRecords.push_back("0003 Toothbrush"); 　SalesRecords.push_back("0004 Toothpaste"); 　SalesRecords.push_back("0003 Toothbrush"); 　string VariableToothbrushCode("0003"); 　int NumberOfToothbrushes(0);? 　count_if (SalesRecords.begin(), SalesRecords.end(),? 　IsAToothbrush(VariableToothbrushCode), 　NumberOfToothbrushes); 　cout ＜＜ "There were " 　＜＜ NumberOfToothbrushes? 　＜＜ " toothbrushes matching code " 　＜＜ VariableToothbrushCode 　＜＜ " sold"? 　＜＜ endl; } 　　程序的輸出是：? 　　There were 2 toothbrushes matching code 0003 sold 這個例子演示了如何向函數(shù)對象傳遞信息。你可以定義任意你想要的構(gòu)造函數(shù)，你可以再函數(shù)對象中做任何你 想做的處理，都可以合法編譯通過。? 　　你可以看到函數(shù)對象真的擴(kuò)展了基本記數(shù)算法。? 　　到現(xiàn)在為止，我們都學(xué)習(xí)了：? 　　　·定義一個list? 　　　·向list中加入元素? 　　　·如何知道list是否為空? 　　　·如何使用for循環(huán)來遍歷一個list? 　　　·如何使用STL的通用算法for_each來遍歷list? 　　　·list成員函數(shù)begin() 和 end() 以及它們的意義? 　　　·iterator范圍的概念和一個范圍的最后一個位置實(shí)際上并不被處理這一事實(shí)? 　　　·如何使用STL通用算法count()和count_if()來對一個list中的對象記數(shù)? 　　　·如何定義一個函數(shù)對象? 　　我選用這些例子來演示list的一般操作。如果你懂了這些基本原理，你就可以毫無疑問的使用STL了 建議你作一些練習(xí)。我們現(xiàn)在用一些更加復(fù)雜的操作來擴(kuò)展我們的知識，包括list成員函數(shù)和STL通用算法。

完

轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/wangkangluo1/archive/2011/07/19/2110732.html

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的标准模板库(STL)学习指南之List容器的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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