【C/C++】STL学习所得

文章目录

• • [STL 框架核心组成部分](#STL 框架核心组成部分)
  • [STL 序列容器分类](#STL 序列容器分类)
  • [STL 容器适配器分类](#STL 容器适配器分类)
  • [STL 迭代器分类](#STL 迭代器分类)
  • [STL 中一些易混淆知识点](#STL 中一些易混淆知识点)
  • 一些重要的简述

STL 框架核心组成部分

1. 算法
2. 容器
3. 迭代器
4. 适配器
5. 空间配置器
6. 访函数

STL 序列容器分类

1. vector
2. queue
3. list
4. array
5. forward_list

STL 容器适配器分类

1. stack 栈
2. queue 队列
3. priority_queue 优先级队列

STL 迭代器分类

1. 输入迭代器；
2. 输出迭代器；
3. 正向迭代器；
4. 双向迭代器；
5. 随机迭代器

STL 中一些易混淆知识点

1. STL 是谁开发的？

   STL 是由A_xx、M_xx、D_xx 三个大佬在惠普实验室开发的。

2. array 容器会支持边界检查吗？

   不支持。可以利用容器的at方法，进行判断array容器中即将访问的元素是否存在，若不存在at方法，会返回std::out_of_range的异常。

3. deque 容器支持一次性删除多个元素吗？

   支持。比如：

// 删除索引为1到3的元素（包括1和3）
dq.erase(dq.begin() + 1, dq.begin() + 4);

4. 迭代器是指针吗？

   迭代器不一定是指针，但它们可以类似于指针的操作。迭代器是一种抽象的概念，它提供了对容器中元素的访问和操作的方式。

   对于大多数STL容器，迭代器通常是一个类对象，而不是指针。这是因为STL迭代器需要提供更多的功能，例如支持随机访问、迭代器失效处理等。迭代器类对象通常会重载一些运算符，以实现类似指针的操作，如解引用、自增、自减等。

   然而，对于一些底层的容器，如std::array和std::vector，它们的迭代器可以是指针。这是因为这些容器在内存中是连续存储的，因此可以直接使用指针来表示迭代器。

5. vector 容器中的iterator 迭代器是随机迭代器吗？

   是的。因为vector容器的内存是连续的，所以可以进行随机访问容器内存。

一些重要的简述

1. 简述 STL 中迭代器与C++指针的异同点。

相同点：

都用于访问和操作数据结构中的元素。

都支持解引用操作，可以通过迭代器或指针获取元素的值。

都支持自增和自减操作，可以在容器或数组中移动到下一个或上一个元素。

异同点：

类型：迭代器是STL中的一种抽象概念，可以是类对象，也可以是指针。而指针是C++语言中的原生类型。

功能：迭代器提供了更多的功能，如随机访问、迭代器失效处理等。指针只提供了基本的指针操作。

范围：迭代器可以用于不同类型的容器，如vector、list、deque等。指针主要用于数组和指针类型。

安全性：迭代器提供了一些安全机制，如边界检查、失效处理等，以防止访问越界或失效的迭代器。指针没有这些安全机制，需要程序员自己负责边界检查和失效处理。

迭代器分类：STL中的迭代器有多种分类，如输入迭代器、输出迭代器、前向迭代器、双向迭代器和随机访问迭代器。每种迭代器都有不同的功能和限制。指针可以被视为随机访问迭代器。

总的来说，迭代器是STL中用于访问和操作容器元素的抽象概念，提供了更多的功能和安全机制。指针是C++语言中的原生类型，主要用于数组和指针类型，功能相对较简单。在使用STL时，迭代器是首选的元素访问方式，而指针则更适用于一些特定的场景。

vector:
1. 类似于动态数组，增删过程中自动调整自身大小。即vector容器可自动处理存储数据所需的空间；
2. 容器内存空间具有连续性；
3. 新增插入元素，元素位置越靠前，插入效率越低；同样的，删除元素，该元素位置越靠前，删除效率越低；
4. 用一个vector容器初始化另一个vector容器的元素，元素类型必须相同；
5. vector 迭代器存在失效风险。原因是，因为vector容器是一个顺序容器，内存是连续的，当增删元素后，为了保证容器数据连续性，容器中元素会移动，相应地数据地址也发生了变化，所以迭代器访问时就会失效出错。

deque:
1、deque容器与vector容器相似，都是动态内存管理；
2、与vector容器相比，deque容器支持两端增删元素；
3、与vector容器相比，不支持vector容器的reserve、capacity、data，新增了pop_front(), push_front(), 用于从队列首部弹出与插入元素的方法；

array:
1、array容器大小固定，不允许增删容器元素；

5. 简述关联容器中各个容器的特点。
   关联容器，都是以二叉树作为内部数据结构，可实现高效查找元素，但是不可以进行任意位置的操作。

set与multiset:
1、二者都是集合（区别在于对于重复元素的允许。前者允许，后者拒绝）；
2、二者要求存储的数据类型一致；
3、二者都支持增删查，对于修改，不可以直接进行修改（因为二叉树中元素变动，必须自动排序），若需要修改元素，必须要先查找到原元素，删除原先元素，再进行新增新元素，新元素会被放置到一个自动排序的位子。

map与multimap:
1、二者都是映射，类似于字典；
2、前者映射，不允许存在重复的键值元素对，然后，后者映射，允许重复的键值元素对。