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STL泛型编程与设计新思维

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STL是C 标准程序库中最具革命性的部分,也是C 标准程序库中最重要的组成部分

作者:徐景周 来源:51CMM 2007年10月28日

关键字: Linux

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函数对象(Function object)也称仿函数(Functor),是一种能以一般函数调用语法来调用的对象,函数指针(Function pointer)是一种函数对象,所有具有operator()操作符重载的成员函数也是函数对象。函数对象一般分为无参函数(Generator),单参函数(Unary Function)和双参函数(Binary Function)三种形式,它们分别能以f()、f(x)和f(x,y)的形式被调用,STL定义的其他所有函数对象都是这三种概念的强化。如下简单示例展示几种形式的实现:

  1、无参(Generator)形式

struct counter
{
typedef int result_type;
counter(result_type init=0):n(init){}
result_type operator() { return n++;}
result_type n;
}

  2、单参(Unary Function)形式

template<class Number> struct even // 函数对象even,找出第一个偶数
{
bool operator()(Number x) const {return (x&1) == 0;}
}
// 使用算法find_if在区间A到A+N中找到满足函数对象even的元素
int A[] = {1,0,3,4};
const int N=sizeof(A)/sizeof(int);
find_if(A,A+N, even<int>());

  3、双参(Binary Function)形式

struct ltstr
{
bool operator()(const char* s1, const char* s2) const
{ return strcmp(s1<s2) < 0;}
};
// 使用函数对象ltstr,输出set容器中A和B的并集
const int N=3
const char* a[N] = {“xjz”,”xzh”,”gh”};
const char* b[N]= {“jzx”,”zhx”,”abc”};
set<const char*,ltstr> A(a,a+N);
set<const char*,ltstr> B(b,b+N);
set_union(A.begin(),A.end(),B.begin(),B.end(), ostream_iterator<const char*>(cout,” “), ltstr());

  容器(container)是一种对象(object),可以包含并管理其它的对象,并提供迭代器(iterators)用以定址其所包含之元素。根据迭代器种类的不同,容器也分为几中,以Input Iterator为迭代器的一般container,以Forward Iterator为迭代器的Forward Container,以Bidirectional Iterator 为迭代器的Reversible Container,以Random Access Iterator为迭代器的Random Access Container。STL定义二种大小可变的容器:序列式容器(Sequence Container)和关联式容器(Associative Container)序列式容器包括vector、list和deque,关联式容器包括set、map、multiset和multimap。以下示例简单说明部分容器的使用:

  1、vector使用

// 将A中以元素5为分割点,分别排序,使排序后5后面的元素都大于5之前的元素(后区间不排序),然后输出
int main()
{
int A[] = {7,2,6,4,5,8,9,3,1};
const int N=sizeof(A)/sizeof(int);
vector<int> V(A,A+N);
partial_sort(V,V+5,V+N);
copy(V,V+N,ostream_iterator<int>(cout,” “));
cout << endl;
}

  输出可能是:1 2 3 4 5 8 9 7 6

  2、list使用

// 产生一空list,插入元素后排序,然后输出
int main()
{
list<int> L1;
L1.push_back(0);
L1.push_front(1);
L1.insert(++L1.begin,3);
L1.sort();
copy(L1.begin(),L1.end(),ostream_iterator<int>(cout,” “));
}

  输出:0 1 3

  3、deque使用

int main()
{
deque<int> Q;
Q.push_back(3);
Q.push_front(1);
Q.insert(Q.begin()+1,2);
Copy(Q.begin(),Q.end(),ostream_iterator<int>(cout,” “));
}

  输出:1 2 3

  4、map使用

int main()
{
map<string,int> M;
M.insert(make_pair(“A”,11);
pair<map<string,int>::iterator, bool> p = M.insert(make_pair(“C”,5));
if(p.second)
cout << p.first->second<<endl;
}

  输出:5

  5、multiset使用

int main()
{
 const int N = 5;
 int a[N] = {4,1,1,3,5};
 multiset<int> A(a,a+N);
 copy(A.begin(),A.end(),ostream_iterator<int>(cout,” “));
}

  输出:1 1 3 4 5
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