C++ STL(标准模板库)是一套功能强大的 C++ 模板类,提供了通用的模板类和函数,这些模板类和函数可以实现多种流行和常用的算法和数据结构,如向量、链表、队列、栈。
C++ 标准模板库的核心包括以下三个组件:
组件 |
描述 |
容器(Containers) |
容器是用来管理某一类对象的集合。C++ 提供了各种不同类型的容器,比如 deque、list、vector、map 等。 |
算法(Algorithms) |
算法作用于容器。它们提供了执行各种操作的方式,包括对容器内容执行初始化、排序、搜索和转换等操作。 |
迭代器(iterators) |
迭代器用于遍历对象集合的元素。这些集合可能是容器,也可能是容器的子集。 |
这三个组件都带有丰富的预定义函数,帮助我们通过简单的方式处理复杂的任务。
下面的程序演示了向量容器(一个 C++ 标准的模板),它与数组十分相似,唯一不同的是,向量在需要扩展大小的时候,会自动处理它自己的存储需求:
实例
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int main()
{
// 创建一个向量存储 int
vector<int> vec;
int i;
// 显示 vec 的原始大小
cout << "vector size = " << vec.size() <<endl;
// 推入 5 个值到向量中
for(i = 0; i < 5; i++){
vec.push_back(i);
}
// 显示 vec 扩展后的大小
cout << "extended vector size = " << vec.size()<< endl;
// 访问向量中的 5 个值
for(i = 0; i < 5; i++){
cout << "value of vec [" << i << "] =" << vec[i] << endl;
}
// 使用迭代器 iterator 访问值
vector<int>::iterator v = vec.begin();
while( v != vec.end()) {
cout << "value of v = " << *v << endl;
v++;
}
return 0;
当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:
vectorsize =0
extendedvector size =5
valueof vec [0]=0
valueof vec [1]=1
valueof vec [2]=2
valueof vec [3]=3
valueof vec [4]=4
valueof v =0
valueof v =1
valueof v =2
valueof v =3
valueof v =4
关于上面实例中所使用的各种函数,有几点要注意:
· push_back( ) 成员函数在向量的末尾插入值,如果有必要会扩展向量的大小。
· size( ) 函数显示向量的大小。
· begin( ) 函数返回一个指向向量开头的迭代器。
· end( ) 函数返回一个指向向量末尾的迭代器。
重载运算符的限制:
重载运算符函数可以对运算符做出新的解释,但原有基本语义不变:
(1),不改变运算符的优先级
(2),不改变运算符的结合性
(3),不改变运算符所需要的操作数
(4),不能创建新的运算符
用成员或友元函数重载运算符 :
(1)一元运算符:
Object op 或 op Object
重载为成员函数,解释为:
Object . operator op ()
操作数由对象Object通过this指针隐含传递
重载为友元函数,解释为:
operator op (Object)
操作数由参数表的参数Object提供
(2)二元运算符:
ObjectL op ObjectR
重载为成员函数,解释为:
ObjectL . operator op ( ObjectR )
左操作数由ObjectL通过this指针传递,右操作数由参数ObjectR传递
重载为友元函数,解释为:
operator op ( ObjectL, ObjectR )
左右操作数都由参数传递
几种特殊情况:
(1)运算符【】和()是二元运算符,只能用成员函数重载,不能用友元函数重载。
(2)重载输出(输入)运算符只能用友元函数重载。