【C++】STL 标准模板库 ② ( STL 标准模板库组成 | STL 十三个头文件 | STL 六大组件 | STL 容器存放基础数据类型 | STL 容器存放类对象 | 容器存放对象指针 )

一、STL 标准模板库组成

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1、STL 十三个头文件

STL 标准模板库 Standard Template Library 主要包括 容器 / 迭代器 / 算法 三大类内容 , 其中 容器 和 算法 是通过 迭代器 进行关联的 ;

所有的 C++ 程序都会使用到 STL 标准模板库 , 使用 STL 提供的容器更加快速地开发程序代码 ;

STL 标准模板库 的 头文件 中 内置了 各种常用的 存储数据的模板类 及 相应的操作函数 , 是一个基础模板集合 ;

STL 标准模板库 头文件有 十三 个 :

• : STL 容器的一系列算法 , 如 排序算法 , 查找算法 等 ;
• : 双端队列 , 可以在 队列头部 和 队列尾部 进行插入和删除操作 ;
• : 仿函数 , 本质是 函数对象 , 可以作为参数进行传递 ;
• : 迭代器 , 用于遍历 STL 容器 中的元素 ;
• : 向量 , 本质是数组 , 内存空间连续 ;
• : 链表 , 是一个双向链表 , 内存不连续 ;
• 映射 , 由键值对组成 ;
• : 集合 , 元素不可重复 ;
• : 队列 , 先进先出 FIFO 的 线性存储表 , 其元素的插入只能在队尾 , 而元素的删除只能在队首 ;
• : 栈 , 后进先出 LIFO 的 线性存储表 , 最后一个添加到栈中的元素将是第一个被移除的元素 ;
• : 内存管理 模块 , 提供 动态内存分配 和 释放 等功能 ;
• : 数学运算函数 , 如 : 求和 , 乘积 等运算 ;
• : 实用函数和模板类 , 如 : 交换两个值的函数 , 多重判断 等功能 ;

2、STL 六大组件

STL 六大组件 :

• 容器 Container : 各种存放数据的数据结构 , 如 向量 vector , 列表 list , 双端队列 deque , 集合 set , 映射 map 等 ;
• 算法 Algorithm : 各种应用于 容器 Container 上的常用算法 , 如 : 排序算法 Sort , 搜索算法 Search , 拷贝算法 Copy , 删除算法 Erase 等 ;
• 迭代器 Iterator : 容器 与 算法 之间 通过 迭代器 进行关联 , 其本质 是 泛型指针 ;
• 仿函数 Function Object : 函数对象 , 可以作为参数进行传递 , 可以作为算法的某种策略 ;
• 适配器 Adaptor : 用于修饰 容器 , 仿函数 , 迭代器 接口 ;
• 空间配制器 Allocator : 负责空间配置与管理 ;

二、代码示例 - STL 容器存放基础数据类型

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代码示例 :

#include "iostream"
using namespace std;

// 使用 STL 容器中的 vector 向量容器需要导入的头文件
#include "vector"  
// 使用 STL 算法需要导入的头文件
#include "algorithm"  

int main() {

	// 1. 容器
	// 声明 vector 向量容器
	vector<int> v;

	// 向容器中添加元素, 相当于将常量赋值到容器中
	v.push_back(2);
	v.push_back(1);
	v.push_back(3);
	v.push_back(2);

	// 2. 迭代器
	// 使用迭代器遍历容器
	// 访问 vector 容器可以通过数组方式, 也可以通过迭代器方式
	// 迭代器 是一个指向 容器 元素的指针 
	// 初始状态 : 将 vector 容器其实地址赋值给迭代器
	// 迭代过程 : 每次迭代器自增 1
	// 结束状态 : 当 迭代器 指向结尾时, 停止遍历
	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
	{
		cout << *it << endl;
	}

	// 3. 算法
	// 统计 vector 容器中等于 2 的元素个数
	int num = count(v.begin(), v.end(), 2);
	cout << "容器中等于 2 的元素个数 : " << num << endl;


	// 控制台暂停 , 按任意键继续向后执行
	system("pause");

	return 0;
}
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执行结果 :

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容器中等于 2 的元素个数 : 2
Press any key to continue . . .
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三、代码示例 - STL 容器存放自定义类对象

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代码示例 :

#include "iostream"
using namespace std;

// 使用 STL 容器中的 vector 向量容器需要导入的头文件
#include "vector"  
// 使用 STL 算法需要导入的头文件
#include "algorithm"  

class Student
{
public:
	int age;

public:
	void print()
	{
		cout << "age : " << age << endl;
	}
};

int main() {

	Student s1, s2, s3;
	s1.age = 12;
	s2.age = 11;
	s3.age = 18;

	// 1. 容器
	// 声明 vector 向量容器
	vector<Student> v;

	// 向容器中添加元素, 相当于将常量赋值到容器中
	v.push_back(s1);
	v.push_back(s2);
	v.push_back(s3);

	// 2. 迭代器
	// 使用迭代器遍历容器
	// 访问 vector 容器可以通过数组方式, 也可以通过迭代器方式
	// 迭代器 是一个指向 容器 元素的指针 
	// 初始状态 : 将 vector 容器其实地址赋值给迭代器
	// 迭代过程 : 每次迭代器自增 1
	// 结束状态 : 当 迭代器 指向结尾时, 停止遍历
	for (vector<Student>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
	{
		it->print();
	}

	// 控制台暂停 , 按任意键继续向后执行
	system("pause");

	return 0;
}
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执行结果 :

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Press any key to continue . . .
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四、代码示例 - STL 容器存放对象指针

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代码示例 :

#include "iostream"
using namespace std;

// 使用 STL 容器中的 vector 向量容器需要导入的头文件
#include "vector"  
// 使用 STL 算法需要导入的头文件
#include "algorithm"  

class Student
{
public:
	int age;

public:
	void print()
	{
		cout << "age : " << age << endl;
	}
};

int main() {

	Student* s1, *s2, *s3;
	s1 = new Student();
	s1->age = 12;
	s2 = new Student();
	s2->age = 11;
	s3 = new Student();
	s3->age = 18;

	// 1. 容器
	// 声明 vector 向量容器
	vector<Student*> v;

	// 向容器中添加元素, 相当于将 指针地址值 拷贝到容器中
	// 指针地址值 就是 三个对象的内存首地址
	v.push_back(s1);
	v.push_back(s2);
	v.push_back(s3);

	// 2. 迭代器
	// 使用迭代器遍历容器
	// 访问 vector 容器可以通过数组方式, 也可以通过迭代器方式
	// 迭代器 是一个指向 容器 元素的指针 
	// 初始状态 : 将 vector 容器其实地址赋值给迭代器
	// 迭代过程 : 每次迭代器自增 1
	// 结束状态 : 当 迭代器 指向结尾时, 停止遍历
	for (vector<Student*>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
	{
		// *it 用于 获取 元素 , 也就是指针值
		// 然后 通过 指向对象 的指针 调用 对象函数
		(*it)->print();
	}

	// 控制台暂停 , 按任意键继续向后执行
	system("pause");

	return 0;
}
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