C++ STL 教程

在前面的章节中，我们已经学习了 C++ 模板的概念。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：

  1. #include <iostream>
  2. #include <vector>
  3. using namespace std;
  5. int main()
  6. {
  7.     // 创建一个向量存储 int
  8.     vector<int> vec; 
  9.     int i;
  11.     // 显示 vec 的原始大小
  12.     cout << "vector size = " << vec.size() << endl;
  14.     // 推入 5 个值到向量中
  15.     for(i = 0; i < 5; i++){
  16.         vec.push_back(i);
  17.     }
  19.     // 显示 vec 扩展后的大小
  20.     cout << "extended vector size = " << vec.size() << endl;
  22.     // 访问向量中的 5 个值
  23.     for(i = 0; i < 5; i++){
  24.         cout << "value of vec [" << i << "] = " << vec[i] << endl;
  25.     }
  27.     // 使用迭代器 iterator 访问值
  28.     vector<int>::iterator v = vec.begin();
  29.     while( v != vec.end()) {
  30.         cout << "value of v = " << *v << endl;
  31.         v++;
  32.     }
  34.     return 0;
  35. }

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

  1. vector size = 0
  2. extended vector size = 5
  3. value of vec [0] = 0
  4. value of vec [1] = 1
  5. value of vec [2] = 2
  6. value of vec [3] = 3
  7. value of vec [4] = 4
  8. value of v = 0
  9. value of v = 1
  10. value of v = 2
  11. value of v = 3
  12. value of 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。