第11章 标准模板库

堆栈是一种先进后出的数据结构，默认情况下stact容器基 于deque<T>顺序容器实现。对于stact容器，只能访问最近 存入容器中的元素。 下面的代码用于定义堆栈： stack<Employee> emps; stack的基础容器必须支持back()、push_back()和 pop_back()操作。
插入迭代器是一个可以向顺序容器vector<T>、deque<T>和list<T>中 的任何一个添加新元素的迭代器。插入迭代器有3类： back_insert_iterator<T>在类型T的容器末尾插入元素。 front_insert_iterator <T>在类型T的容器开头插入元素。 insert_iterator <T>在类型T的容器任意位置插入元素。 需要注意，front_insert_iterator迭代器会调用容器的push_front()函数， 因此支持front_insert_iterator迭代器的容器有list和deque。 back_insert_iterator迭代器调用容器的push_back()函数，因此支持 back_insert_iterator的容器有vector、list和deque。关联容器不支持 front_insert_iterator和back_insert_iterator迭代器。insert_iterator迭代器 调用容器的insert()方法进行插入。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
与输入流迭代器相对应，ostream_iterator<T>模板提供了 向输出流写类型T的对象的输出流迭代器。创建输出流迭代器 的方法如下： ostream_iterator<int> out(cout); 该模板的类型实参int指定要处理的数据类型，构造函数实 参out指定将作为数据的目的地的流，以便out迭代器能将in类 型的值写到标准输出流中。
STL是为本地C++编辑器提供的一个类与函数模板的集合。STL的一个 重要特点是数据结构和算法的分离。这种分离使得STL变得非常通用。 STL主要包含三个基本组件：容器、迭代器和算法。容器是一种数据 结构，用来存储和管理其他对象。实现链表的类就是一个容器的示例。 STL提供了一组具有不同特性的容器，在应用程序中可以概据需要选择不 同的容器。 迭代器提供了访问容器中对象的方法。迭代器就如同一个指针。事实 上，C++的指针也是一种迭代器。但是，迭代器也可以是那些定义了 operator*()以及其他类似于指针的操作符地方法的类对象。 算法是用来操作容器中数据的模板函数。例如，STL用sort()方法可以 容器中的内容进行排序。函数本身与他们操作的数据类型无关，因此他 们可以在从简单数组到高度复杂容器的任何数据结构上使用。
vector可以用于使用C++数组的地方，它是一个非常有效、 一般意义上的容器。但是，如果需要在元素序列中频繁插入 或删除元素，则使用vector容器并不理想。list容器的主要优 点是所有的插入和删除操作所需的时间固定。其缺点是不能 随机访问元素。
1．创建list容器 ．创建 容器 2．访问list容器中的元素 ．访问 容器中的元素 3．操作list容器 ．操作 容器
算法为使用迭代器访问的对象集合提供了计算和分析函数。它们是通 过迭代器访问数据元素，所以算法不需要知道要处理对象的来源。对象 可以由容器中甚至流中的迭代器检索。下图列出使用容器、迭代器和算 法的方式。
STL容器类的模板在标准头文件中定义，表11-1列出了最常使 用的各种容器类的头文件。
11.2.1 vector顺序容器 顺序容器
函数fill和fill_n将将容器中一定范围的元素设置为特定值。雨数 generate和generate_n是产生器函数，用于生成容器中一定范围的元素 值。产生器函数不取参数，并返回可以放在容器元素中的值。
常用的数学算法包括random_shuffle、count、min_element、 max_element、accumulate和transform。其中random_shuffle函数随机 排序容器中的元素，函数count计算容器中元素为给定值的元素个数，函 数min_element统计容器中元素的最小值，返回最小元素位置的迭代器， 函数max_element则min_element相反，它返回容器中最大元素的迭代器， transform函数则对容器中的每个元素采用常用函数对象。
1．创建vector容器 ．创建 容器
2．访问vector容器中的元素 ．访问 容器中的元素 3．在vector容器中插入和删除元素 ． 容器中插入和删除元素 4．存储指针 ．
5．应用算法 ．
deque顺序容器非常类似于vector容器，其功能与vector容器相同，并且包 含同样的成员函数，但可以在deque容器的开头和末尾高效地添加或删除元 素。例如： deque<Employee> emps; 向容器的前端添加元素的函数是push_front()，可以通过调用pop_front() 函数来删除第一个元素。因此，可以像下面这样在容器的前端添加元素： emps.push_front(Employee("刘丽","1980-09-12","2005-05-23",1800)); 也可以在创建deque容器时添加一组元素： deque<int> values(5,9); deque<int> data(values.begin()+2,values.begin()+4); 尽管deque容器与vector容器非常相似，而且能处理vector容器能处理的任 何事情，还允许有效地在序列前添加元素，但是与vector容器相比它有一个 缺点。由于它提供了额外的能力，使得deque容器的内存管理比较复杂，因 此它的执行略慢于vector容器。在程序中选择容器时，除非必须在前端添加 元素，否则vector容器是更好的选择。
下面的代码演示如何创建输入流迭代器： istream_iterator<int> numInput(cin); 这段代码创建的输入流迭代器类型为istream_iterator<int>， 它可以指向输入流中的int类型的对象。标准输入流cin作为迭 代器的构造函数的参数传递，因此该输入流迭代器将可以从 标准输入流cin中读取整数。
多重映射容器multimap是允许元素有重复键的map容器。 其他方面它与map容器相同，并有一组类似的操作。元素的 键可以重复就表示，不能对multimap容器使用下标运算符。 要给multimap容器添加元素，可以使用insert()成员函数，这 要求参数是一个适合于容器实例的pair<K,T>对象。 当有了重复的键，就需要确定哪些元素对应于给定的键。 multimap容器的find()成员函数返回一个迭代器，它指向与给 定键对应的第一个元素。upper_bound()函数成员也返回一个 迭代器，它指向与键对应的第一个元素大于传送为参数的键。 因此，可以组合使用这些函数，确定给定键对应的所有元素。
STL算法不依赖于所操作容器的实现细节。只要容器的迭 代器符合算法要求，STL算法就会像处理STL容器一样进行 处理。在<algorithm>和<numeric>头文件中定义了大量的算 法，其中<numeric>头文件中的这些算法主要用来处理数组 中的数值，而<algorithm>头文件中的算法大多用来搜索、排 序和合并迭代器指定的对象序列。
标准模板库（Standard Template Library，STL）是一个由类模板与函数 模板组的库。使用这些模板可以创建范围广泛且功能强大的通用类，从而用 这些类来组织数据以及用各种方式处理数据的函数。STL是ANSI/ISO C++的 重要组成部分，因此所有C++编辑器都提供了对此的支持。 当然本地C++的STL不适用于C++/CLI类类型，但在Visual C++ 2008提供 了STL的另一个版本，它包含可以用C++/CLI类类型的类模板和函数模板。 STL提供的功能 STL顺序容器的使用 STL容器适配器 STL关联容器 STL迭代器 STL提供的算法 在C++/CLI中使用STL
流迭代器作为指向输入或输出的指针，它可以用来在流和 任何使用迭代器的源和目的地之间传输数据。<iterator>头文 件定义了两个流迭代器模板，其中istream_iterator<T>用于 输入流，ostream_iterator<T>用于输出流，其中T是要从流 中读取的数据或写入流中的数据类型。另外，还定义了3个插 入模板：inserter<T>、back_inserter<T>和front_inserter<T>， 其中T是在其中插入数据的顺序容器类型。
map模板是用四个模板参数定义的，但正常情况下，只需要指定前两 个参数。第一个参数是键的类型，第二个参数是要存储的对象类型。第 三个和第四个模板参数定义了用于比较键的函数对象类型和用于在map容 器中分配内存空间的对象类型。在大多数情况下，这两个参数使用默认 值即可。 map容器的默认构造函数创建一个空的map容器。例如，可以创建一 个naap容器，存储Employee对象，其键是string类型，如下所示： map<string,Employee> emps; 第一个模板参数指定键的类型为string，第二个模板参数指定与键关联 的对象类型是Employee。这里，键可能是表示姓名的字符串。当然，这 两个模板参数也可以是基本类型，如int、double或char。
关联容器能对每个对象都与一个关联键（set<T> 则以对象本身为键）一起存储，在内部对象按键的 排序存储。在插入一个新元素时，会自动使用键在 容器的适当位置上放置该元素，使排序顺序保持不 变。 在C++中，有4种不同类型的关联容器：map、 set、multimap和multiset，本节将给与介绍。