C++ generic tools -- from C++ Standard Library

　　今晚学了一下C++标准程序库， 来简单回顾和总结一下。

　　1.pair 结构体

// defined in <utility> , in the std namespace
namespace std{
    template <class T1, class T2>
    struct pair{
        // type names for the values
        typedef T1 first_type;
        typedef T2 second_type;

        // member
        T1 first;
        T2 second;

        // default constructor
        // implicit invoke the built-in types to provide a default value
        pair():first(T1()),second(T2()){
        }

        // constructor for two default values
        pair(const T1& a,const T2& b)
            : first(a), second(b){
        }

        // copy constructor with implicit conversions,使用模板是因为构造过程中可能需要隐式类型转换。
        template<class U,class V>
        pair(const pair<U,V>& p)
            : first(p.first), second(p.second){
        }
    };

    //comparisions
    template <class T1,class T2>
    bool operator == (const pair<T1,T2>&, const pair<T1,T2>&);
    template <class T1,class T2>
    bool operator < (const pair<T1,T2>&,const pair<T1,T2>&);
    // similar : != . <, = , >
    template <class T1,class T2>
    pair<T1,T2> make_pair(const T1&,const T2&);
}

 2. make_pair(): 使你无需写出型别，就可以生成一个pair对象.

namespace std{
    //create value pair only by providing the values.
    template <class T1,class T2>
    pair<T1,T2> make_pair(const T1& x,constT2& y){
        return pair<T1,T2>(x,y);
    }
}

可以使用 std::make_pair(,'@'); 而不用写成： std::make_pair<int,char>(,'@');

3. 智能指针 auto_ptr

　　为什么要使用智能指针？ 

　　　　如果一开始获取的资源被绑定到局部对象上，当函数退出时，对象的析构函数会被调用， 从而释放资源。 会出现2个常见的问题：

　　　　　　1.经常忘记delete操作

　　　　　　2.当函数出错返回时，可能还没有执行delete

　　　　　　可以使用捕捉所有异常来解决，然后在最后执行delete操作。 但是比较繁琐！不是优良的出现风格，而且复杂易出错。

　　智能指针的作用： 保证无论在何种情况下， 只要自己被摧毁， 就一定连带释放其所指的资源； 由于智能指针本身就是局部变量，所以无论是正常退出还是异常退出， 只要函数退出，这个局部变量就会被销毁。 这也说明了，局部对象虽然也会摧毁， 但是其绑定的资源仍然没有得到释放。

　　智能指针的定义： auto_ptr是这样的指针，它是所指向对象的owner！而且是唯一owner， 一个对象只能对应一个智能指针。

　　智能指针被定义在头文件<memory>

　　智能指针声明：  std::auto_ptr<ClassA> ptr(new ClassA);  使用了auto_ptr 之后就不需要使用catch和delete了。

　　智能指针的访问： 类似一般指针，有 *, -> 和 = 操作， 但是不允许将普通指针直接赋值给 auto_ptr

　　智能指针的拥有权关系：

　　　　=> 转让： 通过auto_ptr 的copy constructor 来交接拥有权。这种方式使得赋值操作改变了source 变量， 违反了STL对容器元素的要求，所以auto_ptr不允许作为STL的容器元素。

std::auto_ptr<ClassA> ptr1(new ClassA);
std::auto_ptr<ClassA> ptr2(ptr1);  // if ptr2 binded another obj, it will be deleted before. then ptr1 is a null pointer!

　　auto_ptr的用法：(来源于拥有权转让的特殊用法)

　　　　(1) 某函数是auto_ptr 的起点： 必须将拥有权传递出去，否则就会在函数退出时被删除， 这里是数据的起点。

　　　　(2) 某函数是auto_ptr 的终点： 如果不需要再使用auto_ptr, 就不用传递出去即可， 会被自动删除。

　　上面是auto_ptr的值传递， 如果是引用传递和const类型的呢？

　　by reference： 通过reference传递时，无法知道拥有权是否被转移， 所以这种方式的设计不推荐。

　　by const： 无法变更控制权(但可以修改对象属性)， 安全性增强， 在STL中很多接口需要内部拷贝都通过const reference。

　　使用auto_ptr需要注意：

　　　　(1) auto_ptr 对象之间不能共享所有权。

　　　　(2) auto_ptr 没有针对array而设计， 因为使用delete ， 而没有delete[]。

　　　　(3) auto_ptr 只用当拥有对象的智能指针被销毁时， 对象才会被销毁。

　　　　(4) auto_ptr 不满足STL容器对元素的要求。