9. STL

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1. STL的使用方法

背景介绍：
当我们在做项目的时候，如果用到list或者map这种数据【】结构的时候，由于没有现成的代码，所以常常需要自己先实现这个功能。
整个软件领域里，数十年来确实都在为了一个目标而奋斗--可复用性（reusability），这看起来似乎并不夸张。从最早的面向过程的函数库，到面向对象的程序设计思想，到各种组件技术（如：COM、EJB），到设计模式（designpattern）等等。而STL也在做着类似的事情，同时在它背后蕴涵着一种新的程序设计思想--泛型化设计（generic programming）。

说明
STL（StandardTemplate Library），即标准模板库，是一个具有工业强度的，高效的C++程序库。
STL 提供六大组件，彼此可以组合套用：

1.容器（containers）：

各种数据结构，如 vector, list, deque, set, map用来存放数据。，STL 容器是种 class template

2. 算法：

各种常用算法如 sort, search, copy, erase…，从实作的角度看，STL 算法是种 function template。

3.迭代器（iterators）：

扮演容器与算法之间的胶着剂，是所谓的「泛型指标」，有五种类型，以及其它衍生变化。从实作的角度看，迭代器是一种将 operator*, operator->, operator++, operator-- 等指标相关操作予以多载化的class template。所有 STL 容器都附带有自己专属的迭代器 — 是的，只有容器设计者才知道如何巡访自己的元素。原生指标（nativepointer）也是一种迭代器。

4.仿函数（functors）：

行为类似函式，可做为算法的某种策略（policy），仿函式是一种重载了 operator()的 class 或class template。一般函式指标可视为狭义的仿函式。

5. 配接器（adapters）：

用来修饰容器（containers）或仿函式（functors）或迭代器（iterators）接口的东西。例如 STL 提供的 queue 和stack，虽然看似容器，其实只能算是一种容器配接器，因为它们的底部完全借重 deque，所有动作都由底层的 deque 供应。改变 functor 接口者，称为 function adapter，改变 container 接口者，称为 container adapter，改变iterator 界面者，称为 iterator adapter。配接器的实作技术很难一言以蔽之，必须逐一分析。

6.配置器（allocators）：
负责空间配置与管理，配置器是一个实现了动态空间配置、空间管理、空间释放的 class template。

http://www.cplusplus.com/reference/stl/更加详细的资料

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常见的错误问题：

• 容器元素的初始化：

将一个容器初始化为另一个的副本
将一个容器复制给另外一容器的时候,类型必须匹配,容器类型和元素类型必须相同,为什么呢？

int main () {
       std::vector<char> vec1(10,1);
       std::vector<float> vec2(vec1);
       return 0;
}

我认为用一个容器去初始化另一个容器的时候调用的是构造函数，既然是拷贝构造函数，那么传的参数容器和该容器本身应该是同一个容器类型.

初始化为一段元素的副本
尽管不能直接将一种容器内的元素复制给另外一种容器,但是系统还是允许通过传递一个迭代器来初始化,不过这里的迭代器不需要他们的容器类型相同,容器内的元素类型也可以不相同,只要能相互兼容。

比如

Test3.cpp
#include <iostream>     // std::cout
#include <algorithm>    //std::replace
#include <vector>       // std::vector
#include <list>
using namespace std;
int main () {
         vector<int>vec1(10,1);
         list<int>vec2(vec1.begin(),vec1.end());
   return 0;
}

Test3.cpp
#include <iostream>     // std::cout
#include <algorithm>    // std::replace
#include <vector>       // std::vector
#include <list>
using namespace std;
int main () {
   vector<char> vec1(10,1);
   vector<double> vec2(vec1.begin(),vec1.end());
   return 0;
}

g++ -o test Test3.cpp

为什么呢？先别着急，后面的环节将会说道迭代器的细节。我们之暂时保留对他的用法认识

• 容器内元素类型约束
  大多数类型都可以作为容器的元素类型。元素类型必须满足一下2个约束：

  1. 元素类型必须支持赋值运算（因为要牵扯到容器内元素的计算修改）
  2. 元素类型的对象必须可以复制

  此外关联容器还有其他约束。
  因为引用和IO库类型的不支持赋值运算

int main () {
         floata=12;
         vector<float&>vec1(10,a);
   return 0;
}

这段代码有什么问题吗？（相信聪明的你已经发现了他的问题：因为这个容器里的每个元素类型都是引用类型的，但是我们又知道引用类型的不支持赋值预算，所以他是不合法的代码）

• 迭代器的运算符

迭代器之间的关系操作符比如>,<,>=,<=适用于vector和deque，想想为什么？因为他们的内存布局，他们的内存块都是连续分配的，所以可以直接想数组一样的操作对地址进行比较，但是像list，map就不一样的，你无法确定按顺序存放的元素的地址也是不是按顺序分配的内存呢。

因此底下的代码看看有什么问题呢：

list<int> l;
list<int>::iterator  it1=l.begin(), it2=l.end();
while(it1<it2){
   //…..
}

我们所认识的list其实它就相当于链表，其内存并不是我们想象的那样连续分配的，所以对it1和it2的大小，我们不可而知，这将会产生什么后果，你懂得。