组件	描述
容器(Containers)	容器是 STL 中最基本的组件之一,提供了各种数据结构,包括向量(vector)、链表(list)、队列(queue)、栈(stack)、集合(set)、映射(map)等。这些容器具有不同的特性和用途,可以根据实际需求选择合适的容器。
算法(Algorithms)	STL 提供了大量的算法,用于对容器中的元素进行各种操作,包括排序、搜索、复制、移动、变换等。这些算法在使用时不需要关心容器的具体类型,只需要指定要操作的范围即可。
迭代器(iterators)	迭代器用于遍历容器中的元素,允许以统一的方式访问容器中的元素,而不用关心容器的内部实现细节。STL 提供了多种类型的迭代器,包括随机访问迭代器、双向迭代器、前向迭代器和输入输出迭代器等。
函数对象(Function Objects)	函数对象是可以像函数一样调用的对象,可以用于算法中的各种操作。STL 提供了多种函数对象,包括一元函数对象、二元函数对象、谓词等,可以满足不同的需求。
适配器(Adapters)	适配器用于将一种容器或迭代器适配成另一种容器或迭代器,以满足特定的需求。STL 提供了多种适配器,包括栈适配器(stack adapter)、队列适配器(queue adapter)和优先队列适配器(priority queue adapter)等。

这些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。

容器

容器是用来存储数据的序列,它们提供了不同的存储方式和访问模式。

STL 中的容器可以分为三类:

1、序列容器:存储元素的序列,允许双向遍历。

std::vector:动态数组,支持快速随机访问。
std::deque:双端队列,支持快速插入和删除。
std::list:链表,支持快速插入和删除,但不支持随机访问。

2、关联容器:存储键值对,每个元素都有一个键(key)和一个值(value),并且通过键来组织元素。

std::set:集合,不允许重复元素。
std::multiset:多重集合,允许多个元素具有相同的键。
std::map:映射,每个键映射到一个值。
std::multimap:多重映射,存储了键值对(pair),其中键是唯一的,但值可以重复,允许一个键映射到多个值。

3、无序容器(C++11 引入):哈希表,支持快速的查找、插入和删除。

std::unordered_set:无序集合。
std::unordered_multiset:无序多重集合。
std::unordered_map:无序映射。
std::unordered_multimap:无序多重映射。

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>usingnamespacestd; intmain(){// 创建一个向量存储 intvector<int> vec; inti; // 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>::iteratorv = vec.begin(); while(v != vec.end()){cout << "value of v = " << *v << endl; v++; }return0; }

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

vector size = 0
extended vector size = 5
value of vec [0] = 0
value of vec [1] = 1
value of vec [2] = 2
value of vec [3] = 3
value of vec [4] = 4
value of v = 0
value of v = 1
value of v = 2
value of v = 3
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。

STL 是 C++ 编程中不可或缺的一部分,它极大地扩展了 C++ 的功能,使得程序员能够编写出更加高效、可读性更强的代码。

掌握 STL 的使用对于任何 C++ 程序员来说都是非常重要的。

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2 篇笔记写笔记

#0
Jacob
lxj***[email protected]
参考地址
985
C++ STL 之 vector 的 capacity 和 size 属性区别

size 是当前 vector 容器真实占用的大小,也就是容器当前拥有多少个容器。

capacity 是指在发生 realloc 前能允许的最大元素数,即预分配的内存空间。

当然,这两个属性分别对应两个方法:resize() 和 reserve()。

使用 resize() 容器内的对象内存空间是真正存在的。

使用 reserve() 仅仅只是修改了 capacity 的值,容器内的对象并没有真实的内存空间(空间是"野"的)。

此时切记使用 [] 操作符访问容器内的对象,很可能出现数组越界的问题。

下面用例子进行说明:
```
#include <iostream>
#include <vector>
using std::vector;
int main(void)
{
 vector<int> v;
 std::cout<<"v.size() == " << v.size() << " v.capacity() = " << v.capacity() << std::endl;
 v.reserve(10);
 std::cout<<"v.size() == " << v.size() << " v.capacity() = " << v.capacity() << std::endl;
 v.resize(10);
 v.push_back(0);
 std::cout<<"v.size() == " << v.size() << " v.capacity() = " << v.capacity() << std::endl;
 return 0;
}
```
运行结果为:(win 10 + VS2010)

注: 对于 reserve(10) 后接着直接使用 [] 访问越界报错(内存是野的),大家可以加一行代码试一下,我这里没有贴出来。

这里直接用[]访问,vector 退化为数组,不会进行越界的判断。此时推荐使用 at(),会先进行越界检查。

相关引申:

针对 capacity 这个属性,STL 中的其他容器,如 list map set deque,由于这些容器的内存是散列分布的,因此不会发生类似 realloc() 的调用情况,因此我们可以认为 capacity 属性针对这些容器是没有意义的,因此设计时这些容器没有该属性。

在 STL 中,拥有 capacity 属性的容器只有 vector 和 string。

Jacob
Jacob
lxj***[email protected]
参考地址
8年前 (2018年05月17日)

XianYi

359***[email protected]

103

vector 其实就是一个动态数组,它没有具体的大小,它的大小是在动态分配的,在不确定大小或想省内存的话 vector 是一个不错的选择。

#include <iostream>
#include <vector> // 使用vector的头文件
using namespace std;
int main() {
 vector<int> v; // 定义一个整型动态数组v
 v.push_back(1); // 存入1
 v.push_back(2); // 存入2
 v.push_back(5); // 存入5
 cout << "size: " << v.size() << endl;
 // 使用auto和迭代器遍历vector
 for (auto i = v.begin(); i != v.end(); ++i) {
 cout << *i << " ";
 }
 return 0;
}

XianYi

359***[email protected]

3年前 (2023年10月20日)

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