C++标准库(STL)与泛型编程

C++ STL

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 2021/05/09   Share

C++标准库(STL)与泛型编程

STL 六大部件（Components）

容器（Containers）
分配器（Allocators）
算法（Algorithms）
迭代器（Iterators）
适配器（Adapters）
仿函数（Functors）

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容器

STL中的容器大体分为

序列容器（Sequence Containers）
关联容器（Associative Containers）
无序容器（Unordered Containers）

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STL设计模式

OOP（Object-Oriented Programming）和GP（Generic Programming）是STL容器设计中使用的两种设计模式。

OOP 的目的是将数据和方法绑定在一起，例如对std::list容器进行排序要调用std::list::sort方法。
GP 的目的是将数据和方法分离开来，例如对std::vector容器进行排序要调用std::sort方法。

这种不同是因为std::sort方法内部调用了iterator的-运算，std::list的iterator没有实现-运算符，而std::vector的iterator实现了-运算符。

STL仿函数源码分析

仿函数是一类重载了 () 运算符的类,其对象可当作函数来使用，常被用做 STL 算法的参数。

STL 的所有仿函数都必须继承自基类 unary_function 或 binary_function，这两个基类定义了一系列关联类型，这些关联类型可被 STL 适配器使用。为了扩展性，我们自己写的仿函数也应当继承自这两个基类之一。

template<class Arg, class Result>
struct unary_function {
    typedef Arg argument_type;			// 关联类型1
    typedef Result result_type;			// 关联类型2
};

template<class Argl, class Arg2, class Result>
struct binary_function {
    typedef Argl first_argument_type;	// 关联类型1
    typedef Arg2 second_argument_type;	// 关联类型2
    typedef Result result_type;			// 关联类型3
};

仿函数示例：

// 算术运算类仿函数
template<class T>
struct plus : public binary_function<T, T, T> {
    T operator()(const T &x, const T &y) const { return x + y; }
};

template<class T>
struct minus : public binary_function<T, T, T> {
    T operator()(const T &x, const T &y) const { return x - y; }
};

// 逻辑运算类仿函数
template<class T>
struct logical_and : public binary_function<T, T, bool> {
    bool operator()(const T &x, const T &y) const { return x && y; }
};

// 相对关系类仿函数
template<class T>
struct equal_to : public binary_function<T, T, bool> {
    bool operator()(const T &x, const T &y) const { return x == y; }
};

template<class T>
struct less : public binary_function<T, T, bool> {
    bool operator()(const T &x, const T &y) const { return x < y; }
}