5.3 迭代器?

• 前置式遞增比后置式遞增效率更高，因為后者需要一個額外的臨時對象，因為他需要存儲一個迭代器原本的位置并將其進行返還，因此最好使用++pos，而不是pos++；

5.3.1 關聯式容器的運用實例

• 修改map默認的遞增的方式，將內部排序修改為 遞減方式
• ? ? std::map<int,int,std::greater<int>>map{};
• greater是一個預先定義的仿函數
• 關聯式容器使用自己的默認規則進行元素位置的存放，因此相較于序列式容器取消了push_back()和push_front()函數
• std::greater - C++中文 - API參考文檔

#include <list> #include <iostream> #include <set> #include <map>int main(){std::map<int,int,std::greater<int>>map{};map.insert(std::make_pair(1,1));map.insert(std::make_pair(2,2));map.insert(std::make_pair(3,3));map.insert(std::make_pair(4,4));for (auto temp=map.begin();temp!=map.end();++temp) {std::cout << temp->first << " " << temp->second << std::endl;} }

• multimap包含在map頭文件內部，允許key和value是1對多的關系

#include <list> #include <iostream> #include <set> #include <map>int main(){std::multimap<int,int,std::greater<int>>map{};map.insert(std::make_pair(1,1));map.insert(std::make_pair(1,1));map.insert(std::make_pair(1,1));map.insert(std::make_pair(1,1));map.insert(std::make_pair(2,2));map.insert(std::make_pair(3,3));map.insert(std::make_pair(4,4));for (auto temp=map.begin();temp!=map.end();++temp) {std::cout << temp->first << " " << temp->second << std::endl;} }

• 迭代器訪問 元素的時候，可以使用 迭代器->first? 或者? (*迭代器).first 使用*解除引用，再對元素進行訪問
• 類名 變量名；將創建一個對象將其存儲在棧上，使用 變量名.成員? 進行使用
• 類名 變量名 = new 類名();??將創建一個對象將其存儲在堆上，使用 變量名->成員? 進行使用
• map 鍵值/實值 所形成的群集中，如果所有的鍵值是唯一的，將其作為一個關聯式數組;這里想表達的意思是我們可以像使用數組一樣進行元素的訪問，數組通過數組下標訪問對應的數值，map可以通過指定key，訪問對應的value。通過map[key]訪問對應的數值

5.3.2 迭代器分類

• 雙向迭代器 Bidirectional iterator:雙向行進，采用遞增進行前進運算，使用遞減進行后退運算，list、set、multiset、map和undered_map 都使用這個迭代器
• 隨機存儲迭代器Random access iterator：在雙向迭代器的基礎上還具備了隨機訪問的特性，因此可以對迭代器增加或者減少一個偏移量，處理迭代器之間的距離，或者使用<和>之類的relational相對關系的操作符來比較兩個迭代器。vector、deque和string均采用此迭代器
• 盡量使用 != 這個的適配性更好，但是如果pos位于了end的后面，發生錯誤很難發現

for(pos = coll.begin();pos != coll.end();++pos){}operator !=for(pos = coll.begin();pos < coll.end();++pos){}//operator < Random access iterator

5.4 算法

• 算法不是容器類別的成員函數，而是搭配迭代器使用的全局函數，采用的是泛型函數編程的思維，數據和操作進行分離

5.4.2 處理多個區間

• copy將第一區間的數據拷貝到目標區域，第一區間的起點和第一區間的終點確定了第一區間的元素的數量，因此第二區間只需要提供一個起點即可。
• 但是copy函數使用的是覆寫操作，不是插入操作，因此需要第二區間具備足夠的內存空間，如下例子所示，會產生未定義的行為

#include <list> #include <iostream> #include <set> #include <map> #include <string> #include <vector>int main(){std::list<int>coll1;std::vector<int>coll2;for (int i = 1; i <= 9; ++i) {coll1.push_back(i);}std::copy(coll1.begin(),coll1.end(),coll2.begin()); }

• 對上述錯誤代碼的修改：1，確認目標區域具備足夠的內存；2，采用insert iterator

std::list<int>coll1;std::vector<int>coll2;for (int i = 1; i <= 9; ++i) {coll1.push_back(i);}coll2.resize(coll1.size());std::copy(coll1.begin(),coll1.end(),coll2.begin());

5.5 迭代器配接器

• Insert iterator 安插型迭代器
• Stream iterator 流迭代器
• reverse iterator 逆向迭代器

Insert iterator 安插型迭代器

• 采用安插方式而不是覆寫的方式運作，解決目標區域不足的問題? 3種方式
• Back inserters 安插在容器的最尾端：內部調用push_back() 采用追加的操作,只能適用于具備push_back()成員函數的容器中? 適用于vector list deque
• ? ? std::copy(coll1.begin(),coll1.end(),std::back_inserter(coll2));
• Front inserters 安插在容器最前端，內部調用的是push_front() ，這種操作會逆轉被插元素的次序，比如插入1 再次插入 2，輸出的時候2會在1 的前面打印輸出? 這個適用于 list 和 deque
• ? ? std::copy(coll1.begin(),coll1.end(),std::insert_iterator<>(coll2));
• General inserters一般性安插器: 將元素插入到初始化時接受的第二個參數指向的前方。內部調用的是insert函數，并按照新值和新的位置作為參數。適用于關聯式容器

?流迭代器

• stream iterator是一種用來讀取stream流的迭代器。提供了必要的抽象性，使得鍵盤的輸入像一個群集，使得程序員可以從中讀取內容，也可以把算法的輸出重新導向某個文件或者屏幕
• 代碼沒有跑通

#include <list> #include <iostream> #include <set> #include <map> #include <string> #include <vector>using namespace std; int main(){std::vector<std::string>coll{};copy(std::istream_iterator<string>(cin),istream_iterator<string>(),back_inserter(coll));sort(coll.begin(),coll.end());unique_copy(coll.begin(),coll.end(),ostream_iterator<string>(cout,"\n")); }

5.5.3 reverse iterators 逆向迭代器

• coll.rbegin()指向的是逆向遍歷的起點，也就是先前的end()-1 的位置?

5.6.1 移除元素

• ?remove移除元素，是使用刪除元素位置之后的元素對刪除位置上的元素進行替代，不會是將其所有的3全部刪除
• 但是群集末尾未被覆蓋的元素原封不動，但是從邏輯層面上講，他們已經不屬于這個群集了

#include <list> #include <iostream> #include <set> #include <map> #include <string> #include <vector>using namespace std; int main(){std::list<int>coll{};for(int i=1;i<=6;i++){coll.push_back(i);coll.push_front(i);}std::cout << "pre: ";copy(coll.begin(),coll.end(),ostream_iterator<int>(cout," "));std::cout << std::endl;std::remove(coll.begin(),coll.end(),3);std::cout << "post: ";copy(coll.begin(),coll.end(),ostream_iterator<int>(cout," "));std::cout << std::endl; }

• pre: 6 5 4 3 2 1 1 2 3 4 5 6
• post: 6 5 4 2 1 1 2 4 5 6 5 6?
• 實際上 算法會產生一個新的終點，需要更新新的終點的位置，獲得新的區間，也就是縮減元素之后的容器的大小，亦或是刪除元素的個數

?改進如下

• ? ? std::list<int>::iterator end = std::remove(coll.begin(),coll.end(),3);
• 這個end也就是經過刪除之后邏輯上新的終點
• 或者獲取徐亞刪除的元素的個數，利用distance函數，返回兩個迭代器之間的距離

#include <list> #include <iostream> #include <set> #include <map> #include <string> #include <vector>using namespace std; int main(){std::list<int>coll{};for(int i=1;i<=6;i++){coll.push_back(i);coll.push_front(i);}std::cout << "pre: ";copy(coll.begin(),coll.end(),ostream_iterator<int>(cout," "));std::cout << std::endl;std::list<int>::iterator end = std::remove(coll.begin(),coll.end(),3);std::cout << "post: ";copy(coll.begin(),end,ostream_iterator<int>(cout," "));std::cout << std::endl;std::cout << "number of removed elements: "<< std::distance(end,coll.end()) << std::endl;coll.erase(end,coll.end());copy(coll.begin(),coll.end(),ostream_iterator<int>(cout," "));std::cout << std::endl; }

5.6.2 更易型算法和關聯式容器

• 更易型算法是指 移除、重排、修改元素的算法，這些算法不適用于關聯型算法，因為這些操作會修改位置上的數值，破壞排序
• 因此，關聯式容器的所有迭代器都被聲明為指向常量

#include <list> #include <iostream> #include <set> #include <map> #include <string> #include <vector>using namespace std; int main(){set<int>coll{};for (int i = 0; i <= 9; ++i) {coll.insert(i);}copy(coll.begin(),coll.end(),ostream_iterator<int>(cout," "));std::cout << std::endl;int num = coll.erase(3);cout << "number os removed elements:" << num << std::endl;copy(coll.begin(),coll.end(),ostream_iterator<int>(cout," ")); }

5.6.3 算法 VS 成員函數

• 如果容器提供了功能相似但是性能更佳的成員函數，優先使用成員函數
• 成員函數 對其進行了優化，相較于函數功能相似的算法

• 成員函數?remove(coll.begin(),coll.end(),4)
• 算法：? ? coll.remove(4);

#include <list> #include <iostream> #include <set> #include <map> #include <string> #include <vector>using namespace std; int main(){list<int>coll{};for (int i = 1; i <= 6; ++i) {coll.push_front(i);coll.push_back(i);}coll.erase(remove(coll.begin(),coll.end(),3),coll.end());coll.remove(4); }

5.8.1 以函數作為算法的參數

• 算法接收用戶定義的輔助性函數 ，在算法的內部被調用
• for_each函數對coll的begin到end區間內的每一個元素都調用print函數進行輸出

#include <list> #include <iostream> #include <set> #include <map> #include <string> #include <vector>using namespace std;void print(int elem){std::cout << elem << " "; } int main(){std::vector<int>coll{};for (int i = 1; i <= 9; ++i) {coll.push_back(i);}std::for_each(coll.begin(),coll.end(),print); }

• 算法以🌲種態度來面對輔助函數，1，將其視為可有可無；2，視為必要；
• 利用他們指定搜尋的規則、排序的規則或者定義某種操作，從而將某個容器內 的元素轉換到另外一個容器

#include <list> #include <iostream> #include <set> #include <map> #include <string> #include <vector>using namespace std;void print(int elem){std::cout << elem << " "; }int square(int value){return value*value; } int main(){std::set<int>coll{};std::vector<int>coll2{};for (int i = 1; i <= 9; ++i) {coll.insert(i);}std::transform(coll.begin(),coll.end(),std::back_inserter(coll2),square);std::for_each(coll2.begin(),coll2.end(),print); }

5.8.2 判斷式

• 潘端師就是返還結果是布爾數值的函數，常用于指定排序準則和搜尋準則，可能有一個或者兩個操作數
• 判斷式 對于相同的輸入返還相同的輸出結果，且程序執行不可以改變內部狀態?

一元判斷式

?二元判斷式

?

5.9 仿函數

• 泛型編程強大威力和存粹抽象的一個例證。仿函數就是行為像函數，比如定義一個對象，他具備類似函數的一些特性，就可以當做函數來使用；比如使用小括號傳遞參數，如果指望定義的對象也可以實現 使用小括號傳遞參數，比如定義operator()???

#include <list> #include <iostream> #include <set> #include <map> #include <string> #include <vector>using namespace std;class X{ public:int operator()(int v1,int v2)const; }; int X::operator()(int v1, int v2) const {std::cout << v1 << " "<< v2<< std::endl; } int main(){X fo;fo(4,5);fo.operator()(4,5); } class PrintInt{ public:void operator()(int elem)const{std::cout << elem << std::endl;} }; int main(){std::vector<int>coll{};for (int i = 1; i <= 6; ++i) {coll.push_back(i);}std::for_each(coll.begin(),coll.end(),PrintInt()); }

?

void add10(int & elem){elem += 10; } int main(){std::vector<int>coll{};for (int i = 1; i <= 6; ++i) {coll.push_back(i);}for_each(coll.begin(),coll.end(),add10);std::for_each(coll.begin(),coll.end(),PrintInt()); }

• 如果需要數個不同的固定數值? 而且他們在編譯期 都已經確認，可以使用template?
• 使用模板傳參，需要在函數被調用之前將數值傳遞給函數?
• ?具體的代碼如下面所示，? ? for_each(coll.begin(),coll.end(),AddValue(10));這種方式，使用AddValue(10)生成一個AddValue的組件，并且賦予了初值為10，構造函數就會把10保存在成員theValue中，在for_each之內，針對coll的每一個元素調用 () ,實際上就是對傳入的那個AddValue對象 暫時調用 operator（）操作，并以容器的元素作為參數

class AddValue{ private:int theValue; public:AddValue(int v):theValue(v){};void operator()(int& elem)const{elem += theValue;} }; class PrintInt{ public:void operator()(int elem)const{std::cout << elem << " ";} }; int main(){std::vector<int>coll{};for (int i = 1; i <= 6; ++i) {coll.push_back(i);}for_each(coll.begin(),coll.end(),AddValue(10));std::for_each(coll.begin(),coll.end(),PrintInt());std::cout << std::endl;for_each(coll.begin(),coll.end(),AddValue(*coll.begin()));std::for_each(coll.begin(),coll.end(),PrintInt()); }

• ?? ? for_each(coll.begin(),coll.end(),AddValue(*coll.begin()+5));這種方式，傳入的參數
• 使用這個技術就可以實現先前所說的 一個函數，兩種狀態的問題，用兩個不同的仿函數實現

class AddValue{ private:int theValue; public:AddValue(int v):theValue(v){};void operator()(int& elem)const{elem += theValue;} }; class PrintInt{ public:void operator()(int elem)const{std::cout << elem << " ";} }; int main(){std::vector<int>coll{};for (int i = 1; i <= 6; ++i) {coll.push_back(i);}AddValue addx(4);for_each(coll.begin(),coll.end(),addx);std::for_each(coll.begin(),coll.end(),PrintInt());std::cout << std::endl;AddValue addy(5);for_each(coll.begin(),coll.end(),addy);std::for_each(coll.begin(),coll.end(),PrintInt()); }

?5.9.2 預先定義的仿函數

• C++標準庫 包含了一些預定義的仿函數 涵蓋了部分的基礎運算
• 比如排序默認的排序是從小到大，也就是operator < 的缺省排序準則就是 less<>
• 默認的 std::set<int>coll? ->? set<int,less<int>>coll
• 反向排列?? set<int,greater<int>>coll

• negate<int>()? 將傳入的int數值設置為 負數
• transform()算法 將第一群集的所有元素處理之后轉移到第二群集，如果第二群集的起始地址是自身，就相當于對第一群集的元素進行操作覆蓋
• transform的另外一種形式，按照某種特定的運算，將兩個群集內的元素處理之后將其結果寫入到第三群集；如下所示，設定 第一群集、第二群集 將兩個群集的元素進行計算，將結果寫回到第三群集

?

class PrintInt{ public:void operator()(int elem)const{std::cout << elem << " ";} }; int main(){std::set<int,std::greater<int>>coll1;std::deque<int>coll2;for (int i = 1; i <= 9; ++i) {coll1.insert(i);}std::for_each(coll1.begin(),coll1.end(),PrintInt());transform(coll1.begin(),coll1.end(), //sourceback_inserter(coll2), //destinationbind2nd(multiplies<int>(),10)); //operationstd::cout << std::endl;std::for_each(coll2.begin(),coll2.end(),PrintInt());//replace value equals to 70 with 42replace_if(coll2.begin(),coll2.end(), //rangebind2nd(equal_to<int>(),70), //replace criterion42); //new valuestd::cout << std::endl;std::for_each(coll2.begin(),coll2.end(),PrintInt());//remove all elements with values less than 50coll2.erase(remove_if(coll2.begin(),coll2.end(), //rangebind2nd(less<int>(),50)), //remove criterioncoll2.end());std::cout << std::endl;std::for_each(coll2.begin(),coll2.end(),PrintInt());

• ? ? transform(coll1.begin(),coll1.end(), //source
  ? ? ? ? ? ? ? back_inserter(coll2), //destination
  ? ? ? ? ? ? ? bind2nd(multiplies<int>(),10)); //operation
• bind2nd 就是? 進行multiplies<int>()運算的時候，將源群集的元素作為第一參數，將10 作為第二參數

• 所有的仿函數通常都聲明為inline，一方面使用類似函數的表示法或者抽象性，一方面又可以獲得出色的效能
• 還有一些仿函數可以調用群集內的每個元素的成員函數?

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• 智能指針：是一種對象，有著類似指針的接口，但是內部實現了一些額外的檢查和處理工作?

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的C++ 标准库 书籍学习记录笔记 第5章的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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