C++ STL 教程


在前面的章節中,我們已經學習了 C++ 模板的概念。 C++ STL(標準模板庫)是一套功能強大的C++ 模板類,提供了通用的模板類和函數,這些模板類和函數可以實現多種流行和常用的演算法和資料結構,如向量、鍊錶、隊列、棧。

C++ 標準範本庫的核心包含以下三個元件:

#元件描述
#容器(Containers)容器是用來管理某一類別物件的集合。 C++ 提供了各種不同類型的容器,例如 deque、list、vector、map 等。
演算法(Algorithms)演算法作用於容器。它們提供了執行各種操作的方式,包括對容器內容執行初始化、排序、搜尋和轉換等操作。
迭代器(iterators)迭代器用於遍歷物件集合的元素。這些集合可能是容器,也可能是容器的子集。

這三個元件都帶有豐富的預定義函數,幫助我們透過簡單的方式處理複雜的任務。

下面的程式示範了向量容器(一個C++ 標準的範本),它與陣列十分相似,唯一不同的是,向量在需要擴展大小的時候,會自動處理它自己的儲存需求:

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
 
int main()
{
   // 创建一个向量存储 int
   vector<int> vec; 
   int i;

   // 显示 vec 的原始大小
   cout << "vector size = " << vec.size() << endl;

   // 推入 5 个值到向量中
   for(i = 0; i < 5; i++){
      vec.push_back(i);
   }

   // 显示 vec 扩展后的大小
   cout << "extended vector size = " << vec.size() << endl;

   // 访问向量中的 5 个值
   for(i = 0; i < 5; i++){
      cout << "value of vec [" << i << "] = " << vec[i] << endl;
   }

   // 使用迭代器 iterator 访问值
   vector<int>::iterator v = vec.begin();
   while( v != vec.end()) {
      cout << "value of v = " << *v << endl;
      v++;
   }

   return 0;
}

當上面的程式碼被編譯和執行時,它會產生下列結果:

vector size = 0
extended vector size = 5
value of vec [0] = 0
value of vec [1] = 1
value of vec [2] = 2
value of vec [3] = 3
value of vec [4] = 4
value of v = 0
value of v = 1
value of v = 2
value of v = 3
value of v = 4

關於上面實例中所使用的各種函數,有幾點要注意:

  • push_back( ) 成員函數在向量的末尾插入值,如果有必要會擴展向量的大小。

  • size( ) 函數顯示向量的大小。

  • begin( ) 函數傳回一個指向向量開頭的迭代器。

  • end( ) 函數傳回一個指向向量末端的迭代器。

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