C++ Primer : 第九章 : 顺序容器的定义、迭代器以及赋值与swap

顺序容器属于C++ STL的一部分，也是非常重要的一部分。

顺序容器包括：

std::vector，包含在头文件<vector>中

std::string， 包含在头文件<string>中

std::deque，包含在头文件<deque>中

std::list，包含在头文件<list>中

std::forward_list，包含在头文件<forward_list>中

std::array， 包含在头文件<array>中

顺序容器几乎可以保存任意类型的元素，我们可以定义一个容器，其元素类型可以是另一个容器。顺序容器的构造函数的一个版本接受容器大小的参数，它使用了元素类型的默认构造函数，但有些类没有构造函数，我们可以定义一个保存这种类型对象的容器，但我们在构造这种容器时不能只传递给它一个元素数目的参数，必须提供一个元素初始化器。

迭代器

迭代器支持的操作有：*iter，iter->mem，++iter，--iter， iter1 == iter2， iter1 ！= iter2

另外，forward_list::iterator 不支持递减--操作。

另外，string、vector、deque、array的迭代器支持这些算数运算符：

iter + n， iter - n， iter += n， iter -= n， iter1 - iter2， >、>=、<、<=

迭代器的范围是 [begin, end)，首迭代器和尾后迭代器。

容器的定义和初始化

C c;  
默认构造函数，如果C是一个array，则c中元素按默认方式初始化，否则c为空;

C c1(c2);  c1位c2的一个拷贝，c1和c2的容器类型必须相同，而且保存的是相同的类型，

C c1=c2;    如果C是array，它们的大小必须相同;

C c{a,b,c,...};  c初始化为初始化列表的中元素，列表中的元素必须与c的元素类型相容。

C c={a,b,c,...};  对于array类型，列表中的元素个数必须等于或小于array的大小，如果小于，array剩余的元素进行值初始化

C c(b, e);
 c初始化为迭代器b到e(不包括e)之间的元素，迭代器所指向的元素必须与c中元素类型相容

只有顺序容器(不包括array)的构造函数才接受大小参数

C seq(n); 
  seq包含了n个元素，这些元素都进行了值初始化，此构造函数时explicit的

C seq(n,t);  seq包含n个值为 t 的元素

将一个容器拷贝为另一个容器时，两个容器的类型和保存的类型必须匹配，当array进行拷贝时，它的大小还必须相等;

不过，当使用迭代器参数来拷贝元素时，就不要求两个容器必须是同一种容器了，只要两者保存的元素类型能相容就行。

array的定义和初始化：

定义一个array时，需要制定元素类型和大小。

列表初始化array时，列表中的元素个数不能超过array大小，如果个数小于array大小，将初始化array靠前的元素，剩下的进行值初始化，如果array保存的类型时类类型，则该类必须有一个默认构造函数，以便值初始化能够进行。

赋值和swap

c1 = c2;// 将c1的内容替换为c2中元素的拷贝

c1 = {a, b, c};// 赋值后， c1的大小为3

array也可以整体赋值，这正是array与内置数组的不同之处; array在赋值时，赋值符号左右两边的对象必须具有相同的类型。

    array<int, 5> a1 = {1, 2, 3, 4, 5};
    array<int, 5> a2 = {6, 7, 8, 9, 10};
    a1 = a2; // a1中元素将替换为a2中元素的拷贝

但不能将一个花括号列表赋值数组：

    a2 = {0}; // error

容器的赋值运算有如下几种：

    c1 = c2;

    c  = {a, b, c};

    swap(c1, c2); 将c1中元素替换为c2中的元素，c1和c2必须具有相同的类型

    c1.swap(c2);  swap通常比从c2向c1拷贝元素快的多。

    // assign操作不适用于关联容器和array

    seq.assign(b, e); 	        将seq中元素替换为迭代器b和e所指向的范围之内的元素，但是b和e不能指向seq

    seq.assign(il);     	将seq中元素替换为初始化列表il中的元素</span>

    seq.assign(n, val);         将seq中元素替换为n个值为val的元素</span>

赋值相关运算会导致指向左边容器内部的迭代器、引用和指针失效。而swap操作将容器内容交换不会导致失效。(array和string的情况除外)

使用swap

swap操作的是两个相同类型容器的内容。除array外，交换两个容器内部的操作保证会很快，元素本身并未交换，swap只是交换了两个容器内部的数据结构。

元素不会被移动，这意味着，string除外，指向容器的迭代器、引用和指针在swap操作后不会失效。但在swap之后，这些元素已经属于不同的容器了。例如有两个容器vec1和vec2，假定iter1在swap前指向vec1[3]， 在swap之后它指向vec2[3]。  但是，对一个string调用swap会导致迭代器、引用和指针失效。

swap两个array会真正的交换他们的元素，所以交换array所需要的时间和array的元素数目成正比。

新的标准库中，容器既提供成员函数版本的swap，也提供非成员函数版本的swap，我们应该习惯使用非成员版本的swap。

容器大小操作

每个容器类型都支持相等运算符 == 和 != ； 除了无需关联容器外，所有容器都支持关系运算符 >、>=、<、<= 。关系运算符左右两边的对象必须是相同类型的容器，且必须保存相同类型的元素。

实际上，容器进行比较时，使用的是元素的关系运算符完成比较，因此，只有当容器储存的元素类型定义了相应的关系运算符时，我们才可以进行关系比较！