C++ STL 六大组件的交互关系

简介

阅读 STL源码剖析

1. STL6大组件的交互关系
   
   Container 通过 Allocator 取得数据存储空间, Algorithm 通过 Iterator 存取 Container 的内容, Functor(仿函数)可以协助Algorithm完成不同的策略变化, Adapter 可以修饰或嵌套Functor.

2. GNU 的由来

GNU is not UNIX. UNIX 是闭源的.

1. stl_config.h

根据编译器对C++进行了配置. 以宏定义的方式.

1. partial specialization (偏特化设计)

简单来说, 如果单纯只用C++的模板来进行设计, 可能会出现对于指针的无法推到或者叽叽歪歪的问题.

#include <iostream>
using namespace std;

// 一般化设计
template<class I, class O>
struct testClass {
    testClass() {cout << "I O" << endl;}
};

// 特殊化设计
template <class T>
struct testClass<T*, T*>
{
    testClass() {
        cout << "T*, T*" << endl;
    }
};

// 特殊化设计
template <class T>
struct testClass<const T*, T*> {
    testClass () {
        cout << "Cosnt T*, T*" << endl;
    }
};

int main() {
    testClass<int, char> obj1;
    testClass<int*, int*> obj2;
    testClass<const int*, int *> obj3;
}

对于仿函数 functor 有一种方式是使用 重载 operator()实现

参考链接

https://www.cnblogs.com/yanglf/archive/2013/04/23/3037162.html

#include <iostream>

using namespace std;

template <class T>
struct pplus
{
    T operator()(const T &x, const T &y) const
    {
        return x + y;
    }
};

template <class T>
struct mminus
{
    T operator()(const T &x, const T &y) const
    {
        return x - y;
    }
};
int main()
{
    pplus<int> plusobj;
    mminus<int> minusobj;
    //使用仿函数，就像使用函数一样
    cout << plusobj(3, 5) << endl;
    cout << minusobj(3, 5) << endl;
    //直接产生仿函数的临时对象，并调用之
    cout << pplus<int>()(43, 50) << endl;
    cout << mminus<int>()(43, 50) << endl;

    system("pause");
    return 0;
}

重载 ++ 前置与后置

#include <iostream>
using namespace std;

class INT {
    friend ostream& operator<<(ostream& os, const INT& i);

    public:
    INT(int i) : m_i(i) { };

    // prefix : increment and then fetch
    INT & operator++(){
        ++(this->m_i);
        return *this;
    }
    // postfix : fetch and then increment
    const INT operator++(int) {
        INT temp = *this;
        ++(*this);
        return temp;
    }

    // prefix : decrement and then fetch
    INT & operator--(){
        --(this->m_i);
        return *this;
    }
    // postfix : fetch and then decrement
    const INT operator--(int) {
        INT temp = *this;
        --(*this);
        return temp;
    }
    int & operator*() const {
        return (int&)m_i; // 将 const int 转为 non-const lvalue.
    }
    private:
    int m_i;
};

ostream& operator<<(ostream& os, const INT& i) {
    os << '[' << i.m_i << ']';
    return os;
}

int main() {
    INT I(5);
    cout << I++;
    cout << ++I;
    cout << I--;
    cout << --I;
    cout << *I;
}

从这里也可以看出, 友元函数, 可以访问私有变量. 这就是友元函数的作用.

前置与后置的区别之一是有没有参数. 还有返回的对象是什么.

这样对于 那些模糊不清的 ++-- 有了更深刻的认识.

find 迭代器 start() end() 为什么是 [) 区间

template <class _InputIter, class _Tp>
inline _InputIter find(_InputIter __first, _InputIter __last,
                       const _Tp& __val,
                       input_iterator_tag)
{
  while (__first != __last && !(*__first == __val)) // 只要指针不等于最后一个指针就开始迭代运行. 简介明了.
    ++__first;
  return __first;
}

STL 的设计思维

将数据容器 和 算法 分开, 彼此独立设计, 最后再以胶着计 进行粘结.

最常用的迭代器相应型别有5中: value type, different type, pointer, reference, Iterator catagoly.

value type 是迭代器所指对象的类型.

different type 是两个迭代器之间的距离.

reference 返回值的萃取?

Item & operator*() const {return *ptr;} // referece
Iten * operator->() const {return ptr;} // pointer

迭代去被分成5类

input iterator: 这种迭代器所值得对象不允许外接改变

output iterator : 只允许写

Forward Iterator : 允许写入型算法 replace

bidirectionaliterator : 可以双向移动的.

Random Access Iterator: 涵盖所有的算术能力