c++基礎(chǔ)(STL入門)課件

傳智播客cpp語言入門教程（12）QQ:77025077博客::Mail:yinc13@.cn網(wǎng)址:C語言C++語言傳智播客c++基礎(chǔ)(STL入門)STL入門導(dǎo)入STL的概念與組成Iterator（迭代器）Container（容器）Algorithm（算法）Adaptors（配接器）c++基礎(chǔ)(STL入門)導(dǎo)入抽象的重要性計(jì)算機(jī)科學(xué)的重要進(jìn)步，許多是由于發(fā)掘了新的抽象性質(zhì)而促成的面向過程－＞基于對(duì)象－＞面向?qū)ο螅痉盒?/p>

c++基礎(chǔ)(STL入門)導(dǎo)入面向過程(Procedure-Oriented)的抽象抽象出Procedure（Function）的概念，把程序分成若干個(gè)子過程。將事物的方法隱藏于各個(gè)函數(shù)內(nèi)－－C語言。適用于處理小型的程序。對(duì)大型程序，子程序之間關(guān)系復(fù)雜，不易處理變化的需求－－引發(fā)軟件危機(jī)的原因－－需要新的抽象。耦合度變化總是存在的c++基礎(chǔ)(STL入門)導(dǎo)入面向過程示例調(diào)用子過程時(shí)不用考慮其實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。c++基礎(chǔ)(STL入門)導(dǎo)入基于對(duì)象(Object-Based)的抽象引入抽象數(shù)據(jù)類型（ADT，AbstractDataType）。C++的類，將事物的屬性與方法緊密地結(jié)合在一起－－VB、帶類的C。與面向過程相比，可以更好地處理變化，一定程度上化解了軟件危機(jī)。但各個(gè)類之間的關(guān)系不容易處理，而且程序代碼數(shù)量比面向過程時(shí)更大－－需要新的抽象。c++基礎(chǔ)(STL入門)導(dǎo)入示例Person是一個(gè)抽象數(shù)據(jù)類型強(qiáng)內(nèi)聚，低耦合。c++基礎(chǔ)(STL入門)導(dǎo)入面向?qū)ο?Object-Oriented)的抽象抽象出封裝、繼承、多態(tài)(polymorphic)的概念。與基于對(duì)象相比，有更多的間接性。運(yùn)用多態(tài)，我們可以調(diào)用某種方法，而不用指定此方法所屬的類型。因而達(dá)到更進(jìn)一步的抽象性。它為我們帶來了什么？－－MFC（用面向?qū)ο蠹夹g(shù)封裝WindowsAPI，抽象出一個(gè)類體系）c++基礎(chǔ)(STL入門)導(dǎo)入示例對(duì)用戶封裝了具體的類型，用戶只需和抽象類打交道c++基礎(chǔ)(STL入門)MFC類體系圖物體類窗口類視圖類邊框類ApplicationFrameworkc++基礎(chǔ)(STL入門)導(dǎo)入泛型（Generic）的概念Generic是一種抽象就如OO是一種抽象。還沒有語法與之相對(duì)應(yīng)－－正在開發(fā)中。（Function、Class、D:publicB）它為我們帶來了什么？－－STL。c++基礎(chǔ)(STL入門)STL的概念何為STL？STL(StandardTemplateLibrary)是C＋＋標(biāo)準(zhǔn)庫的一部分（80%），是用C＋＋Template機(jī)制來表達(dá)泛型的庫。STL(StandardTemplateLibrary)是用泛型技術(shù)來設(shè)計(jì)完成的實(shí)例就如MFC(MicrosoftFoundationalClasses)是用面向?qū)ο蠹夹g(shù)來設(shè)計(jì)完成的實(shí)例c++基礎(chǔ)(STL入門)STL的概念STL抽象的是什么？有些算法并不依賴于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的特定實(shí)現(xiàn)，而只是依賴于該結(jié)構(gòu)的幾個(gè)基本的語義屬性.STL抽象出這些基本屬性（Concept），成功的將算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分離，在沒有效率損失的前提下，得到了及大的彈性。c++基礎(chǔ)(STL入門)STL的概念示例用一個(gè)泛型算法可以處理多種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。而且在獲得彈性的同時(shí)運(yùn)行效率上和以前相比沒有損失。c++基礎(chǔ)(STL入門)STL的組成六大組件容器（Container）算法（Algorithm）迭代器（Iterator）仿函數(shù)（Functionobject）適配器（Adaptor）空間配制器（allocator）STL的六大組件全都是抽象出來的Conceptsc++基礎(chǔ)(STL入門)STL的組成STL在哪里？后綴名？Namespacestdc++基礎(chǔ)(STL入門)定義并初始化一個(gè)list容器對(duì)區(qū)間內(nèi)每個(gè)元素調(diào)用傳入的操作pfic++基礎(chǔ)(STL入門)Copy是一個(gè)泛型算法，它將文件中的內(nèi)容顯示到屏幕上c++基礎(chǔ)(STL入門)相關(guān)資料STL之父訪談錄－－詳細(xì)介紹了STL的歷史，點(diǎn)明了STL的設(shè)計(jì)宗旨以及它與OO的關(guān)系。復(fù)習(xí)C++Template機(jī)制。習(xí)題：STLexample1、STLexample2c++基礎(chǔ)(STL入門)新的語言特性Namespace（名字空間）Template的新特性新的類型轉(zhuǎn)換運(yùn)算符c++基礎(chǔ)(STL入門)命名空間（Namespace）現(xiàn)在的軟件多以程序庫、模塊、組件拼湊而成，名稱沖突問題越來越嚴(yán)重。Namespace就是用來解決此問題的。Namespace將不同的標(biāo)識(shí)符號(hào)集合在一個(gè)具體的名稱范圍內(nèi)。c++基礎(chǔ)(STL入門)命名空間（Namespace）Namespace的名字和標(biāo)識(shí)符號(hào)間以::分隔（類似于Class與members之間）c++基礎(chǔ)(STL入門)命名空間（Namespace）與類不同的是，Namespace是開放的?？梢栽诓煌K之間定義和擴(kuò)展namespace。因此可以用namespace來定義模塊、程序庫或組件。c++基礎(chǔ)(STL入門)命名空間（Namespace）usingdeclaration，我們可以避免一再寫出冗長的namespace名稱usingdirective這就是一個(gè)usingdeclaration，它使I成為當(dāng)前范圍內(nèi)代表Renwind::I的同義詞。這就是一個(gè)usingdirective，它使Renwind內(nèi)的所有名字曝光。c++基礎(chǔ)(STL入門)命名空間（Namespace）usingdirective會(huì)再度引發(fā)名稱沖突調(diào)用哪一個(gè)i呢？這種寫法只適用于寫示例程序或相對(duì)小的程序c++基礎(chǔ)(STL入門)Template的新特性類模板顯示特化(classtemplateexplicit specialization)c++基礎(chǔ)(STL入門)Template的新特性類模板偏特化(classtemplatepartial specialization)c++基礎(chǔ)(STL入門)Template的新特性默認(rèn)模板參數(shù)根據(jù)前一個(gè)模板參數(shù)T，設(shè)定下一個(gè)模板參數(shù)c++基礎(chǔ)(STL入門)Template的新特性成員模板(membertemplate)模板類的成員函數(shù)可以是一個(gè)模板c++基礎(chǔ)(STL入門)Template的新特性關(guān)鍵字typename做為類型前的標(biāo)識(shí)符號(hào)。指出SubType是T中定義的一個(gè)類型，因此ptr是一個(gè)指向T:SubType的指針。如果不加typename，表達(dá)式被認(rèn)為是T中的靜態(tài)成員SubType和ptr的乘積。c++基礎(chǔ)(STL入門)Template的新特性關(guān)鍵字 typenameC＋＋的一般規(guī)則是，除了以typename修飾以外，template內(nèi)的任何標(biāo)識(shí)符號(hào)都被視為一個(gè)值（value），而非一個(gè)類型（type）。typename的第二個(gè)作用：在模板聲明中替換關(guān)鍵字class。c++基礎(chǔ)(STL入門)新的類型轉(zhuǎn)換運(yùn)算符static_cast只有當(dāng)類型轉(zhuǎn)換有所定義，整個(gè)轉(zhuǎn)換才會(huì)成功。由float轉(zhuǎn)換到int有所定義由char*轉(zhuǎn)換到string有所定義c++基礎(chǔ)(STL入門)新的類型轉(zhuǎn)換運(yùn)算符dynamic_cast將多態(tài)類型向下轉(zhuǎn)型(downcast)為其實(shí)際類型多態(tài)類型運(yùn)行期進(jìn)行檢驗(yàn)c++基礎(chǔ)(STL入門)新的類型轉(zhuǎn)換運(yùn)算符const_cast、reinterpret_castC語言中的轉(zhuǎn)型（用小圓括號(hào)）可替換dynamic_cast之外的其它三種類型。也因此無法明確顯示使用它的確切理由。新的轉(zhuǎn)型操作符給了編譯器更多信息，讓編譯器清楚知道轉(zhuǎn)型的理由。c++基礎(chǔ)(STL入門)Container（容器）容器的概念用來管理一組元素。c++基礎(chǔ)(STL入門)Container（容器）容器的分類序列式容器（Sequencecontainers）每個(gè)元素都有固定位置－－取決于插入時(shí)機(jī)和地點(diǎn)，和元素值無關(guān)。vector、deque、list關(guān)聯(lián)式容器（Associatedcontainers）元素位置取決于特定的排序準(zhǔn)則，和插入順序無關(guān)set、multiset、map、multimapc++基礎(chǔ)(STL入門)序列式容器Vectors將元素置于一個(gè)動(dòng)態(tài)數(shù)組中加以管理。可以隨機(jī)存取元素（用索引直接存?。?shù)組尾部添加或移除元素非?？焖佟５窃谥胁炕蝾^部安插元素比較費(fèi)時(shí)。c++基礎(chǔ)(STL入門)序列式容器Vectors示例用vector前，必須包含頭文件<vector>

c++基礎(chǔ)(STL入門)序列式容器Dequesdeque，是“double-endedqueue”的縮寫?？梢噪S機(jī)存取元素（用索引直接存取）。數(shù)組頭部和尾部添加或移除元素都非常快速。但是在中部或頭部安插元素比較費(fèi)時(shí)。c++基礎(chǔ)(STL入門)序列式容器Deques示例用deque前，必須包含頭文件<deque>

c++基礎(chǔ)(STL入門)序列式容器Lists雙向鏈表。不提供隨機(jī)存取（按順序走到需存取的元素，O(n)）。在任何位置上執(zhí)行插入或刪除動(dòng)作都非常迅速，內(nèi)部只需調(diào)整一下指針。c++基礎(chǔ)(STL入門)序列式容器Lists示例用list前，必須包含頭文件<list>

c++基礎(chǔ)(STL入門)迭代器（Iterator）簡述指針與數(shù)組指針與其它數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)呢？比如說鏈表？存儲(chǔ)空間是非連續(xù)的。不能通過對(duì)指向這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的指針做累加來遍歷。能不能提供一個(gè)行為類似指針的類，來對(duì)非數(shù)組的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行遍歷呢？這樣我們就能夠以同樣的方式來遍歷所有的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（所有容器）。用指針遍歷數(shù)組c++基礎(chǔ)(STL入門)迭代器（Iterator）簡述迭代器與容器通過迭代器，我們可以用相同的方式來訪問、遍歷容器。每種容器都必須提供自己的迭代器容器提供一些函數(shù)以獲得迭代器并以之遍歷所有元素。用迭代器遍歷容器泛型抽象c++基礎(chǔ)(STL入門)迭代器（Iterator）簡述迭代器的概念迭代器是一個(gè)“可遍歷STL容器內(nèi)全部或部分元素”的對(duì)象。一個(gè)迭代器指出容器中的一個(gè)特定位置。具有遍歷復(fù)雜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的能力。c++基礎(chǔ)(STL入門)迭代器（Iterator）簡述迭代器的基本操作用法和指針一樣，其實(shí)指針就是一種迭代器運(yùn)算符重載c++基礎(chǔ)(STL入門)迭代器（Iterator）簡述迭代器示例c++基礎(chǔ)(STL入門)關(guān)聯(lián)式容器Sets/Multisets內(nèi)部的元素依據(jù)其值自動(dòng)排序Set內(nèi)的相同數(shù)值的元素只能出現(xiàn)一次，Multisets內(nèi)可包含多個(gè)數(shù)值相同的元素。內(nèi)部由二叉樹實(shí)現(xiàn)，便于查找。c++基礎(chǔ)(STL入門)關(guān)聯(lián)式容器Sets/Multisets用set/multiset前，必須包含頭文件<set>

不能用push_back…因?yàn)槭亲詣?dòng)排序的。c++基礎(chǔ)(STL入門)關(guān)聯(lián)式容器Maps/MultimapsMap的元素是成對(duì)的鍵值/實(shí)值，內(nèi)部的元素依據(jù)其值自動(dòng)排序。Map內(nèi)的相同數(shù)值的元素只能出現(xiàn)一次，Multimaps內(nèi)可包含多個(gè)數(shù)值相同的元素。內(nèi)部由二叉樹實(shí)現(xiàn)，便于查找。c++基礎(chǔ)(STL入門)關(guān)聯(lián)式容器Maps/Multimaps用map/multimap前，必須包含頭文件<map>

便捷函數(shù)，返回一個(gè)pair對(duì)象c++基礎(chǔ)(STL入門)容器的共通能力所有容器提供的都是value語意，而非reference語意。容器執(zhí)行插入元素的操作時(shí)，內(nèi)部實(shí)施拷貝動(dòng)作。所以STL容器內(nèi)存儲(chǔ)的元素必須能夠被拷貝（必須提供拷貝構(gòu)造函數(shù)）。每個(gè)容器都提供可返回迭代器的函數(shù)，運(yùn)用返回的迭代器就可以訪問元素。通常STL不會(huì)丟出異常。要求使用運(yùn)行者對(duì)確保傳入正確的參數(shù)。c++基礎(chǔ)(STL入門)容器的共通操作初始化－－每個(gè)容器都提供了一個(gè)默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)，一個(gè)拷貝構(gòu)造函數(shù)以某個(gè)數(shù)組的元素為初值完成初始化。以某個(gè)容器的元素為初值完成初始化。c++基礎(chǔ)(STL入門)容器的共通操作與大小相關(guān)的操作函數(shù)返回迭代器的函數(shù)c++基礎(chǔ)(STL入門)容器的共通操作比較操作c++基礎(chǔ)(STL入門)Vector容器詳解大?。⊿ize）和容量（Capacity）capacity()，傳回vector能夠容納的元素個(gè)數(shù)。size()，傳回vector內(nèi)現(xiàn)有元素的個(gè)數(shù)。如果capacity不夠用，則重新分配內(nèi)存使和vector相關(guān)聯(lián)的pointer,reference,iterator全部失效。很費(fèi)時(shí)間。c++基礎(chǔ)(STL入門)Vector容器詳解賦值操作元素存取c++基礎(chǔ)(STL入門)Vector容器詳解插入和刪除操作c++基礎(chǔ)(STL入門)各個(gè)容器的使用時(shí)機(jī)c++基礎(chǔ)(STL入門)Iterator（迭代器）迭代器的作用能夠讓迭代器與算法不干擾的相互發(fā)展，最后又能無間隙的粘合起來。重載了＊，＋＋，＝＝，?。剑竭\(yùn)算符。用以操作復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。容器提供迭代器，算法使用迭代器。c++基礎(chǔ)(STL入門)Iterator（迭代器）一個(gè)簡單的例子容器提供迭代器算法使用迭代器c++基礎(chǔ)(STL入門)Iterator（迭代器）迭代器的分類不同容器提供自己的迭代器，所以不同迭代器具有不同的能力。不同的算法需要不同的迭代器的能力；相同的算法需要根據(jù)迭代器的能力不同而做相應(yīng)的優(yōu)化。Vector的內(nèi)部是數(shù)組List的內(nèi)部是雙向鏈表因此List提供了自己的sort成員函數(shù)c++基礎(chǔ)(STL入門)Iterator（迭代器）迭代器的分類readonly不能改變iterator所指對(duì)象writeonly單向迭代器，iter++雙向迭代器，iter++、iter--所有指針的運(yùn)算能力，p+n,p-n,p[n],p1-p2,p1<p2c++基礎(chǔ)(STL入門)Iterator（迭代器）一個(gè)例子－－advance()c++基礎(chǔ)(STL入門)Iterator（迭代器）迭代器的相關(guān)類型有些算法內(nèi)部需要用到迭代器所代表元素的類型，這個(gè)就是迭代器的相關(guān)類型。迭代器的traits編程技法用來擴(kuò)充容器與算法。c++基礎(chǔ)(STL入門)Iteratoradaptor（迭代器配接器）概念提供和iterator相同的接口，但是改變內(nèi)部的實(shí)現(xiàn)方法。分類InsertiteratorStreamiteratorReverseiterator接口還是迭代器的接口，前綴描述了迭代器的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)c++基礎(chǔ)(STL入門)Iteratoradaptor（迭代器配接器）Insert（安插型）iteratorc++基礎(chǔ)(STL入門)設(shè)計(jì)模式盡管Alexander所指的是城市和建筑模式，但他的思想也同樣適用于面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)模式。只是在面向?qū)ο蟮慕鉀Q方案里，我們用對(duì)象和接口代替了墻壁和門窗。兩者的核心都在于提供了相關(guān)問題的解決方案?！狦angofFour，《設(shè)計(jì)模式》Iterator與adaptor是設(shè)計(jì)模式中的兩種。c++基礎(chǔ)(STL入門)設(shè)計(jì)模式管理模式——DonS.Olson,CarolL. Stimmel,TheManagerPool分析模式——MartinFowler,Analysis Patterns設(shè)計(jì)模式實(shí)現(xiàn)模式——ScottMeyers,EffectiveC++重構(gòu)模式——MartinFowler,Refactoringc++基礎(chǔ)(STL入門)設(shè)計(jì)模式 我們需要這樣一種語言：它讓我們高效地交流、討論那些常見的、重復(fù)出現(xiàn)的設(shè)計(jì)概念，并在這些概念上建立起我們的系統(tǒng)。 不要僅僅把模式當(dāng)作解決方案，而要把它們當(dāng)作設(shè)計(jì)的詞匯，這些詞匯可以根據(jù)一定的規(guī)則組合起來形成句子（也就是系統(tǒng)設(shè)計(jì)）。——BrandonGoldfedder，《模式之樂》c++基礎(chǔ)(STL入門)Iterator模式定義：提供一種方法，使用按順序訪問某個(gè)容器所含的各個(gè)元素，而無需曝露該容器的內(nèi)部表述方法。c++基礎(chǔ)(STL入門)Adaptor模式定義：將一個(gè)類的界面轉(zhuǎn)換為另一個(gè)類的界面，使原本因界面不相容而不能合作的classes，可以一起運(yùn)作。c++基礎(chǔ)(STL入門)Adaptor模式在STL中，改變iterator界面的叫做iteratoradaptor改變container界面的叫做containerad