@(boolan C++)[STL]
2017-11-20 12:10:37 / herohlc
使用一個東西不明白它的道理不高明。
item1. 認識headers/版本
1. 泛型編程
泛型編程 - GP/Generic Programming，使用template 為主要工具來編寫程序。
STL是GP的一個成功的實踐。
2. C++標準庫學習
標準庫學習層級：
- level 0: 使用標準庫
- level 1: 認識標準庫
- level 2: 良好使用標準庫
- level 3:擴展標準庫
3. C++標準庫 vs. STL
C++ 標準庫/C++ Standard Library
標準模版庫/STL/Standard Template Library
STL是標準庫的子集，標準庫包含STL之外的其他部件。
4. 標準庫頭文件
- 標準庫的header files 不帶”.h”， 例如 ：
#include <vector> - 新式的C header files 不帶”.h”， 例如：
#include <cstdio> - 舊式的C header files 仍然可用，例如：
#include <stdio.h> - 新式的header files內的組件封裝在 namespace std下
- 舊式的header files內的組件未封裝在 namespace std下
頭文件用新不用舊。
5. 有用的網站
cppreference.com
cplusplus.com - The C++ Resources Network
https://gcc.gnu.org/
item2. STL體系結構基礎介紹
1. STL六大部件
注意上圖各組件之間的關系。
- STL中的GP區別OOP，數據結構在容器中實現，處理容器的部分功能在算法中實現（容器的基本操作仍然在容器中實現，有的容器有實現自己的find等算法）。
- 迭代器是泛化的指針。
2. Example: 一些部件
count_if
http://www.cplusplus.com/reference/algorithm/count_if/?kw=count_if
header
#include <algorithm>
not1
header
#include <functional>
bind2nd
header
#include <functional>
less
header
#include <functional>
3. 前閉后開區間 [)
- 引用container.end() 很危險。
item3. 容器分類與測試/array
1. 容器 - 結構與分類
容器分類： sequence containers / associative containers
sequence containers
- vector
- deque
- list
- array (C++11)
- forward_list(C++11)
associative containers
- map/ multimap / unordered_map(C++11) / unordered_multimap(C++11)
- set /multiset /unordered_set(C++11) / unordered_multiset(C++11)
containers 比較
- array 存儲固定數量的元素。
- forward_list只保存一個指針所以比list更節省內存。
- sequence 與associative的差別在于，sequence 存放數據時是有序的存儲(邏輯上有序，非內存存儲上有序)
- set/map實現的數據結構為紅黑樹-高度平衡二叉樹。
一種被廣泛采用的hash-table實現：separate chaining
2. std::array
array存儲結構
array info
clock/qsort/bsearch
clock - C++ Reference
http://www.cplusplus.com/reference/cstdlib/qsort/?kw=qsort
http://www.cplusplus.com/reference/cstdlib/bsearch/?kw=bsearch
item4. 容器分類與測試/vector
1. vector存儲結構
- vector向后增長所以只有push_back操作
- vector的擴容方式：兩倍增長，renew 2倍新內存，拷貝舊數據到新內存
item5. 容器分類與測試/list/forward_list
1. std::list
list存儲結構
如果容器提供了自己的sort/find，請采用容器提供的sort/find。
2. std::forward_list
forward_list存儲結構
- forward_list 僅能提供對front元素的操作
3. gnu::slist
4. std::deque
deque存儲結構
5. std::stack/queue
- stack/queue是deque的適配器(container adapter)，容器適配器
- stack/queue僅提供push/pop方法
- 限于stack/queue的數據處理方式，stack/queue不提供迭代器操作，算法當然也不支持。
stack/queue存儲結構
item6. 容器分類與測試/ map/set/multimap/multiset/unordered_map/unordered_set/unordered_multimap/unordered_multiset
1. std::multiset
multiset存儲結構
2. std::multimap
multimap存儲結構
3. std::unordered_multiset
hash-table存儲結構
hash table 中bucket一定要比元素個數多。如果元素個數>=bucket個數則擴充bucket個數。
4. std::unordered_multimap
5. std::unordered_set
6. std::unordered_map
7. std::set
8. std::map
item 7. 分配器/allocator
分配器負責容器內存管理。的容器大多數情況下使用默認的分配器。
container 的allocator 參數
template <typename _TP, typename _Alloc = std::allocator<_TP>>
class vector : protected _Vector_base<_TP,_Alloc>
template <typename _TP, typename _Alloc = std::allocator<_TP>>
class list : protected _List_base<_TP,_Alloc>
template <typename _TP, typename _Alloc = std::allocator<_TP>>
class deque : protected _Deque_base<_TP,_Alloc>
1. __gnu::_cxx:: allocator
頭文件與用法
#include <ext/array_allocator.h>
#include <ext/mt_allocator.h>
#include <ext/debug_allocator.h>
#include <ext/pool_allocator.h>
#include <ext/bitmap_allocator.h>
#include <ext/malloc_allocator.h>
#include <ext/new_allocator.h>
list<string, __gnu_cxx::array_allocator<string>> c1;
list<string, __gnu_cxx::mt_allocator<string>> c1;
list<string, __gnu_cxx::debug_allocator<string>> c1;
list<string, __gnu_cxx::pool_allocator<string>> c1;
list<string, __gnu_cxx::bitmap_allocator<string>> c1;
list<string, __gnu_cxx::malloc_allocator<string>> c1;
list<string, __gnu_cxx::new_allocator<string>> c1;
不建議直接使用allocator分配內存。
