c++標準庫--體系結構與內核分析
主要內容：
本節主要對c++標準庫學習的4個階段，c++標準庫和新舊式C的頭文件，以及stl進行講解。stl是泛型編程最成功的作品。stl屬于c++標準庫的一部分，它具有容器、算法、適配器、分配器、迭代器、泛函數等六大部件。
使用一個東西，卻不明白它的道理，不高明。--林語堂
1. c++標準庫概述
1.1 c++標準庫學習4個階段
- 使用-->認識（心中自有丘壑）-->良好使用-->擴充
- 重要的網站：
www.cplusplus.com
en.cppreference.com
gcc.gnu.org - 推薦的書：c++標準庫，stl源碼剖析（用舊的版本guc 2.91 source code寫的，更好理解。新版的gcc要復雜的多。）
1.2 頭文件
- c++標準庫的頭文件不帶.h。新式的C的頭文件也沒有.h，舊式C帶有.h，仍然可以使用。新式頭文件內的組件都封裝在namespace std中。所以在使用c++標準庫中的內容時，最好前面寫上using namespace std; 就不用在每個前面加std::了。或是不想包含全部std，eg. 可以寫using std::cout; 這樣這個文件中再次使用cout時前面不用加std::了。舊式頭文件的組件沒有封裝在std。
- 不同的編譯器下使用c++標準庫絕大部分是相同的。
2. STL
- stl 6大部件
容器：存放數據。
算法：排序，查找... 利用迭代器處理容器的數據
分配器：支持容器分配內存。
迭代器：一種泛化的指針。
適配器：可以轉換容器、泛函數、迭代器
泛函數 - 用到哪個容器，就要引用哪個頭文件。
- 使用范例：
bind2nd(less<int>(), 40)綁定第二參數為40.
not1 >=40.
- 在使用容器和算法時要根據使用場景，考慮復雜度。
- 兩種遍歷容器的方法：普通for，基于范圍的for+auto.
3. 容器分類
分為三類：順序容器，關聯容器(key和value關聯)，無序容器（c++II）。
- 順序容器：array（不能擴展，其中元素數量從定義起就固定了），vector，deque，list，forward_list（c++II）帶有單向指針，list是帶有雙向指針，所以list占用內存多。
- 關聯容器(key和value關聯)：set/multiset，map/multimap 用的是紅黑樹，一種高度平衡二叉樹，自動調節，這樣查找時的效率會更高，能夠避免向一個分支深入查找下去。
- 無序容器（c++II）：unordered set/multiset，unordered map/multimap.利用的是hash table separate chaining 鏈表的長度最好不是很長，否則影響查找效率。
qsort()和bsearch()（二分查找，這個查找前必須先排序）它們的頭文件是<cstdlib>。
::find(): 是函數模板，是c++提供的算法，頭文件<algorithm>。
直接查找可能比先::sort()，再bsearch()速度快，因為排序可能耗時長。
（1）array，array.size(), array.front(), array.back(), array.data() (返回array首元素的地址。)
（2）vector, capacity() 容量每次擴展是上次的二倍, size()，data()，front(), back(), push_back()時，內存不夠會拋出異常 std::bad_alloc， 拋出異常時要abort()退出程序？。
（3）list, max_size()? ，list.sort() list自己提供了sort()，用容器自己提供sort比用::sort()要好，效率更高。
（4）forward_list，本身也有sort(), 沒有size()和back().
（5）slist 單向鏈表，是非標準庫中的，gnc中的。<ext\slist>
（6）deque 雙向隊列，分段連續（由一個個段組成，每段是連續的內存空間。用一個map存放每個段的指針。以段（512字節？）為單位分配連續內存空間）
max_size()， 排序只能用::sort().
（7）stack和queue是容器適配器，是利用deque實現的。stack先進后出。queue先進先出。push(), pop().
（8）set/multiset，insert(), size(), max_size(). 容器自己的find()比用全局的find()快。
（9）map/multimap，insert(),find()，map可以用[]賦值，multimap不能使用[].
（10）unordered_multiset，insert(),size(),max_size(),bucket_count()(籃子一定比元素要多，因為有些籃子可能是空的)，bucket_size(i)（第i個籃子中元素的數量）當元素數量和籃子數量一致時，會分配原有的籃子數量的二倍的空間，之后重新分配元素的放置位置。load_factor()載重因子，max_load_factor(). max_bucket_count()。有自己的find()，也比全局的find快。
（11）unordered_multimap，insert().
（12）hash開頭的4個（hash_set, hash_map,hash_multiset,hash_multimap），是unordered的舊版本。
4. 分配器
不建議使用，因為allocate分配了多少元素的內存，在釋放的時候也要指定元素個數刪除。
