C++ 第十一章课件

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1、第十一章标准模板库（STL）库（library）是一系列程序组件的集合，它们可以在不同的程序中重复使用。库函数设计的第一位的要求就是通用性，模板（template）为通用性带来了不可估量的前景。标准模板库（StandardTemplateLibrary）是ANSI/ISOC++最有特色、最实用的部分之一。STL包含:容器类（container）迭代子（iterator）算法（algorithm）泛型算法（genericalgorithm）和函数对象（functionobject）的概念与使用使算法摆

2、脱了对不同类型数据个性操作的依赖。11.1标准模板库简介11.3顺序容器11.2迭代子类11.5容器适配器11.7VC++中的STL11.6泛型算法与函数对象11.4关联容器第十一章标准模板库（STL）11.1标准模板库简介容器类是管理序列的类，是容纳一组对象或对象集的类。通过由容器类提供的成员函数，可以实现诸如向序列中插入元素，删除元素，查找元素等操作，这些成员函数通过返回迭代子来指定元素在序列中的位置。STL提供了一个标准化的模板化的对象容器库，包含多种数据结构及其算法:迭代子是面向对象版本的指

3、针，它提供了访问容器或序列中每个对象的方法。这样就可以把算法用于容器所管理的序列。泛型算法不依赖于具体的容器，通用的算法更易于扩充。泛型算法中采用函数对象（functionobject）引入不同情况下同一算法的差异。它没有使用继承和多态，避免了虚函数的开销，使STL效率更高。11.1标准模板库简介容器分为三大类：标准库容器类说明顺序容器vector（参量）deque（双端队列）list（列表）从后面快速插入与删除，直接访问任何元素从前面或后面快速插入与删除，直接访问任何元素从任何地方快速插入与删除，

4、双链表关联容器set（集合）multiset（多重集合）map（映射）multimap（多重映射）快速查找，不允许重复值快速查找，允许重复值一对一映射，基于关键字快速查找，不允许重复值一对多映射，基于关键字快速查找，允许重复值容器适配器stack（栈）queue（队列）priority_queue（优先级队列）后进先出（LIFO）先进先出（FIFO）最高优先级元素总是第一个出列表11.111.1标准模板库简介顺序容器和关联容器称为第一类容器（first-classcontainer）。另外有四种容器

5、称为近容器（nearcontainer）：C语言风格数组、字符串string、操作1/0标志值的bitset和进行高速数学矢量运算的valarray。它们虽然提供与第一类容器类似的功能，但没有全部功能。STL也使容器提供类似的接口。许多基本操作是所有容器都适用的，而有些操作则适用于类似容器的子集。这样就可以用新的类来扩展STL。这些函数和运算符可通称为容器的接口。表11.2所有标准库容器共有的函数表11.3只在第一类中的函数表11.4标准容器库的头文件11.1标准模板库简介在有关数组、链表和二叉树等

6、线性表和非线性表的讨论中，若要访问其中一个元素（结点），访问方法最终要归于内存地址（指针）的获得，可以抽象为面向对象版本的指针迭代子（iterator）。迭代子与指针有许多相同处，但迭代子保存所操作的特定容器需要的状态信息，从而实现与每种容器类型相适应的迭代子。有些迭代子操作在所有容器中是一致的，如++运算符总是返回容器下一个元素的迭代子，间接引用符*，总是表示迭代子指向的容器元素。迭代子用来将STL的各部分结合在一起。从本质上说，STL提供的所有算法都是模板，我们可以通过使用自己指定的迭代子来对这

7、些模板实例化。迭代子可以包括指针，但又不仅是一个指针。11.1标准模板库简介STL最大的优点是提供能在各种容器中通用的算法，例如插入、删除、查找、排序等等。STL提供70种左右的标准算法。算法只是间接通过迭代子操作容器元素。算法通常返回迭代子。一个算法通常可用于多个不同的容器，所以称为泛型算法（genericalgorithm）。算法分为：１．修改容器的算法，即变化序列算法（mutating-sequencealgorithm），如copy()、remove()、replace()、swap()等。

8、２．不修改容器的算法，即非变化序列算法（non-mutating-sequencealgorithm），如count()、find()等。３．数字型算法。11.2迭代子类标准库定义迭代子的层次结构，按这个层次，从上到下，功能越来越强。但不是继承！inputoutputforwardbidirectionalrandomaccess图11.1迭代子层次C++标准库中有五种预定义迭代子，其功能最强最灵活的是随机访问迭代子。表11.5迭代子类别表11.6STL容器支持的迭代