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后台开发核心技术与应用实践看书笔记(三):常用STL的使用
常用STL的使用
STL是什么
STL是一个标准模板库，高效的C++程序库。
stdlib.h库提供了quit-sort函数。
string
//字符指针，字符数组 char str[12]="hello"; char *p=str; *p='h';//改变第一个字母 char *ptr="hello"; *ptr='h';//错误- 1
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第一个字符串用数组开辟，可以改变。
第二个字符串是一个常量，值是不能改变的，只可以改变指针指向。
string类的构造函数和析构函数
string s; // 生成一个空字符串 string s(string str) // 拷贝构造函数生成str的复制品 string s(string str,int stridx) // 将字符串str内“始于位置stridx”的部分当作 // 字符串的初值 string s(char *str,int stridx,int strlen) // 将字符串str内“始于stridx且长度顶多strlen” // 的部分作为字符串的初值 string s(char *cstr) // 将C字符串作为s的初值 string s(char *chars,int chars_len) // 将C字符串前chars_len个字符作为字符串s的 // 初值 string s(int num,char c) // 生成一个字符串，包含num个c字符 string s(char *beg,char *end) // 以区间beg;end(不包含end)内的字符作为字符 // 串s的初值 s.~string() // 销毁s字符，释放内存- 1
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C++字符串和C字符串的转换
左边转右边方法
- data()，返回字符数组，不添加’\0’
- c_str()，返回’\0’结尾的字符数组，它是临时的，当原本数据改变后，数据就会失效。
- copy()，把字符串的内容复制或写入既有c_string或字符数组内。
C++字符串不以’\0’结尾。
注意c_str()。
#include#include using namespace std; int main(){ string str="Hello world."; const char * cstr=str.c_str(); cout<<cstr<<endl; str="Abcd."; cout<<cstr<<endl; return 0; } - 1
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结果
hello world. abcd.- 1
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容易出现错误。
可以考虑把数据深拷贝来解决问题
#include#include #include using namespace std; int main(){ char * cstr=new char[20]; string str="Hello world."; strncpy(cstr,str.c_str(),str.size()); cout<<cstr<<endl; str="Abcd."; cout<<cstr<<endl; return 0; } - 1
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结果
hello world. abcd.- 1
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copy(p,n,size_type_Off=0)这句表明从string类型对象中至多复制n个字符到字符指针p指向的空间中，并且默认从首字符开始，也可以指定开始位置（从0开始计数）。不过需要确保p有n个空间存储。
string和int类型的转换
int转string
int snprintf(char *str,size_t size,const char *format,...)- 1
功能是：将可变个参数…按照format格式化成字符串，然后将其复制到str中。
如果格式化后的字符串长度小于size，则全部复制到str中，并且加上结束符’\0’
如果格式化后的字符串长度不小于size，则只将其中的(size-1)个字符全部复制到str中，并且加上结束符’\0’
函数的返回值成功就是写入的字符串长度，出错则返回负值。
string转int函数（细节暂时不追）
- strtol
- strtoll
- strtoul
- stroull
string的其他常用成员函数
- capacity，返回当前容量
- size()，当前字符串大小
- resize(),把字符串当前大小置为len，并用字符c填充不足的部分
vector
reserve()方法可以调整分配的容量大小。
赋值和拷贝构造都是值复制一整份。
vector的增删改查
for_each遍历
#include#include #include using namespace std; void print(int n) { cout<<n<<" "; } int main(){ int a[7]={1,2,3,4,5,6,7}; vector<int> ivector(a,a+7); vector<int>::iterator iter; for_each(ivector.begin(),ivector.end(),print);//ÓÃfor_each½øÐбéÀú cout<<endl; ivector[5]=1; cout<<ivector[5]<<endl<<ivector.size()<<endl; for_each(ivector.begin(),ivector.end(),print);//ÓÃfor_each½øÐбéÀú return 0; } - 1
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vector中存放结构体时的排序
#include#include #include using namespace std; typedef struct rect{ int id; int length; int width; //按照id,length,width升序排序 bool operator< (const rect &a) const{ if(id!=a.id) return id<a.id; else{ if(length!=a.length) return length<a.length; else return width<a.width; } } }Rect; int main(){ vector<Rect> vec; Rect rect; rect.id=2; rect.length=3; rect.width=4; vec.push_back(rect); rect.id=1; rect.length=2; rect.width=3; vec.push_back(rect); vector<Rect>::iterator it=vec.begin(); cout<<(*it).id<<' '<<(*it).length<<' '<<(*it).width<<endl; sort(vec.begin(),vec.end()); cout<<(*it).id<<' '<<(*it).length<<' '<<(*it).width<<endl; return 0; } - 1
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运行结果
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另一种方式
#include#include #include using namespace std; typedef struct rect{ int id; int length; int width; }Rect; int cmp(Rect a,Rect b){ if(a.id!=b.id) return a.id<b.id; else{ if(a.length!=b.length) return a.length<b.length; else return a.width<b.width; } } int main(){ vector<Rect> vec; Rect rect; rect.id=2; rect.length=3; rect.width=4; vec.push_back(rect); rect.id=1; rect.length=2; rect.width=3; vec.push_back(rect); vector<Rect>::iterator it=vec.begin(); cout<<(*it).id<<' '<<(*it).length<<' '<<(*it).width<<endl; //调用变化了 sort(vec.begin(),vec.end(),cmp); cout<<(*it).id<<' '<<(*it).length<<' '<<(*it).width<<endl; return 0; } - 1
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运行结果不变
vector的查找
#include#include #include using namespace std; int main(){ vector<int> vec; vec.push_back(1); vec.push_back(2); vec.push_back(3); vec.push_back(4); vec.push_back(5); //调用函数 vector<int>::iterator iter=find(vec.begin(),vec.end(),3); if ( iter==vec.end()) cout << "Not found" << endl; else cout << "Found" << endl; return 0; } - 1
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vector的删除
pop_back删除最后一个元素
vec.erase(vec.begin()+i,vec.end()+j)删除区间[i,j-1]间的元素。
for(vector<int>::iterator iter=veci.begin();iter!=veci.end();iter++) { if(*iter==3)veci.erase(iter); }- 1
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代码隐藏严重错误，当veci.erase(iter)语句执行了之后，iter就变成了一个野指针，对一个野指针进行iter++操作出错。
修改代码为
for(vector<int>::iterator iter=veci.begin();iter!=veci.end();iter++) { if(*iter==3)iter=veci.erase(iter); }- 1
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还是错的，无法删除两个连续的3，数字3位于vector最后位置也会出错（在vec.end()上执行++操作）。
正确代码
for(;iter!=vec.end();) { if(*iter==3)iter=veci.erase(iter); else ++iter; }- 1
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vector的增加
#include#include #include using namespace std; void print( vector<int>v ){ vector<int>::iterator iter=v.begin(); for(;iter!=v.end();iter++) cout<<*iter<<" "; cout<<endl; } int main(){ vector<int> v; //现在容器中有0个元素 int values[] = {1,3,5,7}; v.insert(v.end(), values+1, values+3);//现在容器中有2个元素分别为:3,5 print(v); v.push_back(9); //现在容器中有3个元素分别为:3,5,9 print(v); v.erase(v.begin()+1);//现在容器中有2个元素分别为:3,9 print(v); v.insert(v.begin()+1, 4);//现在容器中有3个元素分别为:3,4,9 print(v); v.insert(v.end()-1, 4, 6);//现在容器中有7个元素分别为:3,4,6,6,6,6,9 print(v); v.erase(v.begin()+1, v.begin()+3); //现在容器中有5个元素分别为:3,6,6,6,9 print(v); v.pop_back(); //现在容器中有4个元素分别为:3,6,6,6 print(v); v.clear();//现在容器中有0个元素 print(v); if (true == v.empty()) //如果容器为空则输出"null" { std::cout<<"null"<<std::endl; } return 0; } - 1
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vector的内存管理与效率
对于vector容器来说，如果有大量的数据需要进行push_back，应当使用reserve()函数提前设定其容量大小，否则会出现许多次容量扩充导致效率低下。
使用交换技巧来修整vector过剩空间/内存
有一种办法来把它从曾经最大的容量减少到它现在需要的容量
即vector(ivec).swap(ivec)。
.前面的表达式表示建立一个临时vector，它是ivec的一份拷贝。
但是vector的拷贝构造函数只分配拷贝的元素需要的内容，所以这个临时vector没有多余的容量。
然后临时vector和ivec交换数据完成，现在临时变量持有了曾经在ivec中没用到的过剩容量。
然后这个语句结尾处，临时vector被销毁，以释放以前ivec使用的内存，收缩到合适的大小。
用swap方法强行释放vector所占内存
vector<int>().swap(v); //或者 v.swap(vector<int>()); //或者- 1
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{}包括的变量，会在退出{}后析构掉。
vector增加容量是2的幂次方
vector类的简单实现
#include#include #include using namespace std; template<typename T> class myVector { private: /*walk length*/ /*myVector each time increase space length*/ #define WALK_LENGTH 64; public: /*default constructor*/ myVector():array(0),theSize(0),theCapacity(0){ } myVector(const T& t,unsigned int n):array(0),theSize(0),theCapacity(0){ while(n--){ push_back(t); } } /*copy constructor*/ myVector(const myVector<T>& other):array(0),theSize(0),theCapacity(0){ *this = other; } /*= operator*/ myVector<T>& operator =(myVector<T>& other){ if(this == &other) return *this; clear(); theSize = other.size(); theCapacity = other.capacity(); array = new T[theCapacity]; for(unsigned int i = 0 ;i<theSize;++i) { array[i] = other[i]; } return *this; } /*destructor*/ ~myVector(){ clear(); } /*the pos must be less than myVector.size();*/ T& operator[](unsigned int pos){ assert(pos<theSize); return array[pos]; } /*element theSize*/ unsigned int size(){ return theSize; } /*alloc theSize*/ unsigned int capacity(){ return theCapacity; } /*is empty*/ bool empty(){ return theSize == 0; } /*clear myVector*/ void clear(){ deallocator(array); array = 0; theSize = 0; theCapacity = 0; } /*adds an element in the back of myVector*/ void push_back(const T& t){ insert_after(theSize-1,t); } /*adds an element int the front of myVector*/ void push_front(const T& t){ insert_before(0,t); } /*inserts an element after the pos*/ /*the pos must be in [0,theSize);*/ void insert_after(int pos,const T& t){ insert_before(pos+1,t); } /*inserts an element before the pos*/ /*the pos must be less than the myVector.size()*/ void insert_before(int pos,const T& t){ if(theSize==theCapacity){ T* oldArray = array; theCapacity += WALK_LENGTH; array = allocator(theCapacity); /*memcpy(array,oldArray,theSize*sizeof(T)):*/ for(unsigned int i = 0 ;i<theSize;++i){ array[i] = oldArray[i]; } deallocator(oldArray); } for(int i = (int)theSize++;i>pos;--i){ array[i] = array[i-1]; } array[pos] = t; } /*erases an element in the pos;*/ /*pos must be in [0,theSize);*/ void erase(unsigned int pos){ if(pos<theSize){ --theSize; for(unsigned int i = pos;i<theSize;++i){ array[i] = array[i+1]; } } } private: T* allocator(unsigned int size){ return new T[size]; } void deallocator(T* arr){ if(arr) delete[] arr; } private: T* array; unsigned int theSize; unsigned int theCapacity; }; void printfVector(myVector<int>& vector1){ for(unsigned int i = 0 ; i < vector1.size();++i){ cout<<vector1[i]<<","; } cout<<"alloc size = "<<vector1.capacity()<<",size = "<<vector1.size()<<endl; } int main(){ myVector<int> myVector1; myVector<int> myVector2(0,10); myVector2.push_front(1); myVector2.erase(11); printfVector(myVector2); myVector1.push_back(2); myVector1.push_front(1); printfVector(myVector1); myVector1.insert_after(1,3); printfVector(myVector1); myVector2 = myVector1; myVector2.insert_before(0,0); myVector2.insert_before(1,-1); printfVector(myVector2); return 0; } - 1
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Map
map内部数据的组织是一棵红黑树，所有数据都是有序的。
对于key的类型，唯一的约束就是必须支持<操作符。尤其是自定义结构体时要注意重载<操作符
比如
typedef struct tagStudentInfo { int iID; string strName; bool operator < (tagStudentInfo const& r) const { //这个函数指定排序策略，按iID排序，如果iID相等的话，按strName排序 if(iID < r.iID) return true; if(iID == r.iID) return strName.compare(r.strName) < 0; return false; } }StudentInfo;//学生信息 int main(){ /*用学生信息映射分数*/ map<StudentInfo, int>mapStudent; }- 1
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map的插入
三种方式
map<int, string> mapStudent; mapStudent.insert(pair<int, string>(1, "student_one")); mapStudent.insert(map<int, string>::value_type (1,"student_one")); mapStudent[1] = "student_one";- 1
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用inser函数插入数据，在数据的插入上涉及集合的唯一性，但使用数组方式就可以覆盖以前该关键字对应的值。
判断Insert是否插入成功
pair<map<int, string>::iterator, bool> insert_pair; insert_pair = mapStudent.insert(pair<int,string>(1,"student_one")); if(insert_pair.second == true){ cout<<"Insert Successfully"<<endl; } else{ cout<<"Insert Failure"<<endl; }- 1
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map遍历
三种方式
map<int, string>::iterator iter; for(iter = mapStudent.begin(); iter != mapStudent.end(); iter++){ cout<<iter->first<<" "<<iter->second<<endl; }- 1
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map<int, string>::reverse_iterator iter; for(iter = mapStudent.rbegin(); iter != mapStudent.rend(); iter++){ cout<<iter->first<<" "<<iter->second<<endl; }- 1
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int iSize = mapStudent.size(); for(int i = 1; i <= iSize; i++){ cout<<i<<" "<<mapStudent[i]<<endl; }- 1
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数组访问vector时，下标是从0-size-1。而map是从1-size。
map的查找
用find
map<int, string>::iterator iter=mapStudent.find(1); if(iter != mapStudent.end()){ cout<<"Found, the value is "<<iter->second<<endl; }else{ cout<<"Do not found"<<endl; }- 1
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用count函数
map的删除
#include #include#include using namespace std; int main(){ map<int, string> mapStudent; mapStudent[1]="student_one"; mapStudent[2]="student_two"; mapStudent[3]="student_three"; mapStudent[4]="student_four"; map<int, string>::iterator iter=mapStudent.begin(); for(;iter!=mapStudent.end();){ if((*iter).second=="student_one"){ mapStudent.erase(iter++); } else{ ++iter; } } for(iter=mapStudent.begin();iter!=mapStudent.end();iter++){ cout<<iter->first<<" "<<iter->second<<endl; } return 0; } - 1
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erase(iter++)，不是erase(iter)，然后iter++。
因为iter指针被erase之后就失效了，不能再++了。
它是先让iter++，然后返回原来的iter去erase。这样就没问题。
map的排序
默认key从小到大排序。
map定义
template <typename _Key, typename _Tp, typename _Compare = std::less<_Key>, typename _Alloc = std::allocator<std::pair<const _Key, _Tp> > > class map- 1
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第三个参数
typename _ Compare = std::less<_Key>
默认值是less<_Key>，它是STL里面的一个函数对象。
它的实现就是对()操作符进行了重载。
template<typename _Tp> struct less : public binary_function<_Tp, _Tp, bool> { _GLIBCXX14_CONSTEXPR bool operator()(const _Tp& __x, const _Tp& __y) const { return __x < __y; } };- 1
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stl还提供了greater
如果要让map中的元素按照key从大到小排序
map<string, int, greater<string> > mapStudent;- 1
如果要按自己的逻辑来比较，比如按照学生姓名的长短排序进行存储。这样做
#include #include#include using namespace std; struct CmpByKeyLength { bool operator()(const string& k1, const string& k2) { return k1.length() < k2.length(); } }; int main(){ map<string, int, CmpByKeyLength > mapStudent; mapStudent["LiMin"]=90; mapStudent["ZiLinMi"]=72; mapStudent["BoB"]=79; map<string, int>::iterator iter=mapStudent.begin(); for(iter=mapStudent.begin();iter!=mapStudent.end();iter++){ cout<<iter->first<<" "<<iter->second<<endl; } return 0; } - 1
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map按value排序（106-109）
sort只针对线性，map不是线性。
要实现排序，元素必须实现了<操作。
P107 ==问题。
Set
stl里的list封装了链表。
set中每个元素的值都唯一，而且会根据元素的值自动排序。
stl的关联容器set,multiset,map,multimap内部采用的都是红黑树。
不要使用过期的iterator（多线程情况下比如vector的iterator可能失效，扩容情况下）
创建
/*创建set对象，共5种方式，提示如果比较函数对象及内存分配器未出现，即表示采用的是系统默认方式*/ /*创建空的set对象，元素类型为int，*/ set<int> s1; /*创建空的set对象，元素类型char*，比较函数对象(即排序准则)为自定义strLess*/ set<const char*, strLess> s2( strLess); /*利用set对象s1,拷贝生成set对象s2*/ set<int> s3(s1); /*用迭代区间[&first, &last)所指的元素，创建一个set对象*/ int iArray[] = {13, 32, 19}; set<int> s4(iArray, iArray + 3); /*用迭代区间[&first, &last)所指的元素，及比较函数对象strLess，创建一个set对象*/ const char* szArray[] = {"hello", "dog", "bird" }; set<const char*, strLess> s5(szArray, szArray + 3, strLess() );- 1
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增
/*元素插入： 1,插入value，返回pair配对对象，可以根据.second判断是否插入成功。(提示:value不能与set容器内元素重复) pair- 1
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删
/*元素删除 1,size_type erase(value) 移除set容器内元素值为value的所有元素，返回移除的元素个数 2,void erase(&pos) 移除pos位置上的元素，无返回值 3,void erase(&first, &last) 移除迭代区间[&first, &last)内的元素，无返回值 4,void clear()， 移除set容器内所有元素*/ cout<<"\ns1.erase(70) = "<<endl; s1.erase(70); printSet(s1); cout<<"s1.erase(60) = "<<endl; s1.erase(60); printSet(s1); cout<<"set::iterator iter = s1.begin();\ns1.erase(iter) = " <<endl; set<int>::iterator iter = s1.begin(); s1.erase(iter); printSet(s1);- 1
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查
/*元素查找 count(value)返回set对象内元素值为value的元素个数 iterator find(value)返回value所在位置，找不到value将返回end() lower_bound(value),upper_bound(value), equal_range(value)*/ cout<<"\ns1.count(10) = "<<s1.count(10)<<", s1.count(80) = "<<s1.count(80)<<endl; cout<<"s1.find(10) : "; if (s1.find(10) != s1.end()) cout<<"OK!"<<endl; else cout<<"not found!"<<endl; cout<<"s1.find(80) : "; if (s1.find(80) != s1.end()) cout<<"OK!"<<endl; else cout<<"not found!"<<endl;- 1
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