[计算机]stl详解 23页

c++STL之list用法精讲www.diybl.com时间：2011-01-05作者：网络编辑：hawk点击：118[评论]--这篇文章是关于C++语言的一个新的扩展——标准模板库的（StandardTemplateLibrary），也叫STL。当我第一次打算写一篇关于STL的文章的时候，我不得不承认我当时低估了这个话题的深度和广度。有很多内容要含盖，也有很多详细描述STL的书。因此我重新考虑了一下我原来的想法。我为什么要写这篇文章，又为什么要投稿呢？这会有什麽用呢？有再来一篇关于STL的文章的必要吗？当我翻开MusserandSaini的页时，我看到了编程时代在我面前消融。我能看到深夜消失了，目标软件工程出现了。我看到了可维护的代码。一年过去了，我使用STL写的软件仍然很容易维护。让人吃惊的是其他人可以没有我而维护的很好！然而，我也记得在一开始的时候很难弄懂那些技术术语。一次，我买了Musser&Saini，每件事都依次出现，但是在那以前我最渴望得到的东西是一些好的例子。当我开始的时候，作为C++一部分的Stroustrup还没出来，它覆盖了STL。因此我想写一篇关于一个STL程序员的真实生活的文章可能会有用。如果我手上有一些好的例子的话，特别是象这样的新题目，我会学的更快。另外一件事是STL应该很好用。因此，理论上说，我们应该可以马上开始使用STL。什麽是STL呢？STL就是StandardTemplateLibrary，标准模板库。这可能是一个历史上最令人兴奋的工具的最无聊的术语。从根本上说，STL是一些“容器”的集合，这些“容器”有list,vector,set,map等，STL也是算法和其他一些组件的集合。这里的“容器”和算法的集合指的是世界上很多聪明人很多年的杰作。STL的目的是标准化组件，这样你就不用重新开发它们了。你可以仅仅使用这些现成的组件。STL现在是C++的一部分，因此不用额外安装什麽。它被内建在你的编译器之内。因为STL的list是一个简单的容器，所以我打算从它开始介绍STL如何使用。如果你懂得了这个概念，其他的就都没有问题了。另外，list容器是相当简单的，我们会看到这一点。这篇文章中我们将会看到如何定义和初始化一个list，计算它的元素的数量，从一个list里查找元素，删除元素，和一些其他的操作。要作到这些，我们将会讨论两个不同的算法，STL通用算法都是可以操作不止一个容器的，而list的成员函数是list容器专有的操作。这是三类主要的STL组件的简明纲要。STL容器可以保存对象，内建对象和类对象。它们会安全的保存对象，并定义我们能够操作的这个对象的接口。放在蛋架上的鸡蛋不会滚到桌上。它们很安全。因此，在STL容器中的对象也很安全。我知道这个比喻听起来很老土，但是它很正确。STL算法是标准算法，我们可以把它们应用在那些容器中的对象上。这些算法都有很著名的执行特性。它们可以给对象排序，删除它们，给它们记数，比较，找出特殊的对象，把它们合并到另一个容器中，以及执行其他有用的操作。STLiterator就象是容器中指向对象的指针。STL的算法使用iterator在容器上进行操作。Iterator设置算法的边界，容器的长度，和其他一些事情。举个例子，有些iterator仅让算法读元素，有一些让算法写元素，有一些则两者都行。Iterator也决定在容器中处理的方向。你可以通过调用容器的成员函数begin()来得到一个指向一个容器起始位置的iterator。你可以调用一个容器的end()函数来得到过去的最后一个值（就是处理停在那的那个值）。\n这就是STL所有的东西，容器、算法、和允许算法工作在容器中的元素上的iterator。算法以合适、标准的方法操作对象，并可通过iterator得到容器精确的长度。一旦做了这些，它们就在也不会“跑出边界”。还有一些其他的对这些核心组件类型有功能性增强的组件，例如函数对象。我们将会看到有关这些的例子，现在，我们先来看一看STL的list。--------------------------------------------------------------------------------定义一个list我们可以象这样来定义一个STL的list：#include#includeintmain(void){listMilkshakes;return0;}Wenowhavealistwithfourstringsinit.Thelistmemberfunctionpush_back()placesanobjectontothebackofthelist.Thelistmemberfunctionpush_front()putsoneonthefront.Ioftenpush_back()someerrormessagesontoalist,andthenpush_front()atitleonthelistsoitprintsbeforetheerrormessages.我们现在有个4个字符串在list中。list的成员函数push_back()把一个对象放到一个list的后面，而push_front()把对象放到前面。我通常把一些错误信息push_back()到一个list中去，然后push_front()一个标题到list中，这样它就会在这个错误消息以前打印它了。--------------------------------------------------------------------------------Thelistmemberfunctionempty()list的成员函数empty()知道一个list是否为空很重要。如果list为空，empty()这个成员函数返回真。我通常会这样使用它。通篇程序我都用push_back()来把错误消息放到list中去。然后，通过调用empty()我就可以说出这个程序是否报告了错误。如果我定义了一个list来放信息，一个放警告，一个放严重错误，我就可以通过使用empty()轻易的说出到底有那种类型的错误发生了。我可以整理这些list，然后在打印它们之前，用标题来整理它们，或者把它们排序成类。这是我的意思：/*||Usingalisttotrackandreportprogrammessagesandstatus*/#include#include\n#includeintmain(void){#defineOK0#defineINFO1#defineWARNING2intreturn_code;listInfoMessages;list<:string>WarningMessages;//duringaprogramthesemessagesareloadedatvariouspointsInfoMessages.push_back("Info:Programstarted");//dowork...WarningMessages.push_back("Warning:NoCustomerrecordshavebeenfound");//dowork...return_code=OK;if(!InfoMessages.empty()){//therewereinfomessagesInfoMessages.push_front("InformationalMessages:");//...printtheinfomessageslist,we''llseehowlaterreturn_code=INFO;}if(!WarningMessages.empty()){//therewerewarningmessagesWarningMessages.push_front("WarningMessages:");//...printthewarningmessageslist,we''llseehowlaterreturn_code=WARNING;}//Iftherewerenomessagessayso.if(InfoMessages.empty()&&WarningMessages.empty()){cout<<"Therewerenomessages"<#include#includeintmain(void){listMilkshakes;list::iteratorMilkshakeIterator;Milkshakes.push_back("Chocolate");Milkshakes.push_back("Strawberry");Milkshakes.push_front("Lime");Milkshakes.push_front("Vanilla");//printthemilkshakesMilkshakes.push_front("TheMilkshakeMenu");Milkshakes.push_back("***Thatstheend***");fo(MilkshakeIterator=Milkshakes.begin();MilkshakeIterator!=Milkshakes.end();++MilkshakeIterator){//dereferencetheiteratortogettheelementcout<<*MilkshakeIterator<#include#include#includePrintIt(string&StringToPrint){cout<FruitAndVegetables;FruitAndVegetables.push_back("carrot");FruitAndVegetables.push_back("pumpkin");FruitAndVegetables.push_back("potato");FruitAndVegetables.push_front("apple");FruitAndVegetables.push_front("pineapple");\nfor_each(FruitAndVegetables.begin(),FruitAndVegetables.end(),PrintIt);}在这个程序中我们使用STL的通用算法for_each()来遍历一个iterator的范围，然后调用PrintIt()来处理每个对象。我们不需要初始化、比较和给iterator增量。for_each()为我们漂亮的完成了这些工作。我们执行于对象上的操作被很好的打包在这个函数以外了，我们不用再做那样的循环了，我们的代码更加清晰了。for_each算法引用了iterator范围的概念，这是一个由起始iterator和一个末尾iterator指出的范围。起始iterator指出操作由哪里开始，末尾iterator指明到哪结束，但是它不包括在这个范围内。--------------------------------------------------------------------------------用STL的通用算法count()来统计list中的元素个数。STL的通用算法count()和count_it()用来给容器中的对象记数。就象for_each()一样，count()和count_if()算法也是在iterator范围内来做的。让我们在一个学生测验成绩的list中来数一数满分的个数。这是一个整型的List。/*||HowtocountobjectsinanSTLlist*/#include#includeintmain(void){listScores;Scores.push_back(100);Scores.push_back(80);Scores.push_back(45);Scores.push_back(75);Scores.push_back(99);Scores.push_back(100);intNumberOf100Scores(0);count(Scores.begin(),Scores.end(),100,NumberOf100Scores);cout<<"Therewere"<#include#includeconststringToothbrushCode("0003");classIsAToothbrush{public:booloperator()(string&SalesRecord){returnSalesRecord.substr(0,4)==ToothbrushCode;}};intmain(void){listSalesRecords;SalesRecords.push_back("0001Soap");SalesRecords.push_back("0002Shampoo");SalesRecords.push_back("0003Toothbrush");SalesRecords.push_back("0004Toothpaste");\nSalesRecords.push_back("0003Toothbrush");intNumberOfToothbrushes(0);count_if(SalesRecords.begin(),SalesRecords.end(),IsAToothbrush(),NumberOfToothbrushes);cout<<"Therewere"<#include#include#includeclassIsAToothbrush{public:IsAToothbrush(string&InToothbrushCode):ToothbrushCode(InToothbrushCode){}booloperator()(string&SalesRecord)\n{returnSalesRecord.substr(0,4)==ToothbrushCode;}private:stringToothbrushCode;};intmain(void){listSalesRecords;SalesRecords.push_back("0001Soap");SalesRecords.push_back("0002Shampoo");SalesRecords.push_back("0003Toothbrush");SalesRecords.push_back("0004Toothpaste");SalesRecords.push_back("0003Toothbrush");stringVariableToothbrushCode("0003");intNumberOfToothbrushes(0);count_if(SalesRecords.begin(),SalesRecords.end(),IsAToothbrush(VariableToothbrushCode),NumberOfToothbrushes);cout<<"Therewere"<#include#includeintmain(void){listFruit;list::iteratorFruitIterator;\nFruit.push_back("Apple");Fruit.push_back("Pineapple");Fruit.push_back("StarApple");FruitIterator=find(Fruit.begin(),Fruit.end(),"Pineapple");if(FruitIterator==Fruit.end()){cout<<"Fruitnotfoundinlist"<#include#includeclassEventIsIn1997{\npublic:booloperator()(string&EventRecord){//yearfieldisatposition12for4charactersinEventRecordreturnEventRecord.substr(12,4)=="1997";}};intmain(void){listEvents;//stringpositions0123456789012345678901234567890123456789012345Events.push_back("07January1995Draftplanofhouseprepared");Events.push_back("07February1996Detailedplanofhouseprepared");Events.push_back("10January1997Clientagreestojob");Events.push_back("15January1997Builderstartsworkonbedroom");Events.push_back("30April1997Builderfinisheswork");list::iteratorEventIterator=find_if(Events.begin(),Events.end(),EventIsIn1997());//find_ifcompletesthefirsttimeEventIsIn1997()()returnstrue//foranyobject.Itreturnsaniteratortothatobjectwhichwe//candereferencetogettheobject,orifEventIsIn1997()()never//returnedtrue,find_ifreturnsend()if(EventIterator==Events.end()){cout<<"Eventnotfoundinlist"<Characters;现在我们有了一个字符序列，它不用任何帮助就知道然后管理内存。它知道它是从哪里开始、到哪里结束。它非常有用。我不知道我是否说过以null结尾的字符数组。让我们加入一些我们喜欢的字符到这个list中：Characters.push_back(''\0'');Characters.push_back(''\0'');Characters.push_back(''1'');Characters.push_back(''2'');我们将得到多少个空字符呢？intNumberOfNullCharacters(0);count(Characters.begin(),Characters.end(),''\0'',NumberOfNullCharacters);cout<<"Wehave"<::iteratorIter;Iter=find(Characters.begin(),Characters.end(),''1'');cout<<"Wefound"<<*Iter<#include#include\nintmain(void){listTargetCharacters;listListOfCharacters;TargetCharacters.push_back(''\0'');TargetCharacters.push_back(''\0'');ListOfCharacters.push_back(''1'');ListOfCharacters.push_back(''2'');ListOfCharacters.push_back(''\0'');ListOfCharacters.push_back(''\0'');list::iteratorPositionOfNulls=search(ListOfCharacters.begin(),ListOfCharacters.end(),TargetCharacters.begin(),TargetCharacters.end());if(PositionOfNulls!=ListOfCharacters.end())cout<<"Wefoundthenulls"<#include#includePrintIt(string&StringToPrint){cout<Staff;list::iteratorPeopleIterator;Staff.push_back("John");Staff.push_back("Bill");Staff.push_back("Tony");Staff.push_back("Fidel");Staff.push_back("Nelson");cout<<"Theunsortedlist"<\nintmain(void){listlist1;/*||Putintegers0to9inthelist*/for(inti=0;i<10;++i)list1.push_back(i);/*||Insert-1usingtheinsertmemberfunction||Ourlistwillcontain-1,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9*/list1.insert(list1.begin(),-1);/*||Insertanelementattheendusinginsert||Ourlistwillcontain-1,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10*/list1.insert(list1.end(),10);/*||Insertingarangefromanothercontainer||Ourlistwillcontain-1,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12*/intIntArray[2]={11,12};list1.insert(list1.end(),&IntArray[0],&IntArray[2]);/*||Asanexerciseputthecodeinheretoprintthelists!||Hint:usePrintItandacceptaninterger*/}注意，insert()函数把一个或若干个元素插入到你指出的iterator的位置。你的元素将出现在iterator指出的位置以前。--------------------------------------------------------------------------------List构造函数我们已经象这样定义了list：listFred;你也可以象这样定义一个list，并同时初始化它的元素：//definealistof10elementsandinitialisethemallto0listFred(10,0);//listnowcontains0,0,0,0,0,0,0,0,0,0或者你可以定义一个list并用另一个STL容器的一个范围来初始化它，这个STL容器不一定是一个list，仅仅需要是元素类型相同的的容器就可以。vectorHarry;Harry.push_back(1);Harry.push_back(2);//definealistandinitialiseitwiththeelementsinHarry\nlistBill(Harry.begin(),Harry.end());//Billnowcontains1,2--------------------------------------------------------------------------------使用list成员函数从list中删除元素list成员函数pop_front()删掉list中的第一个元素，pop_back()删掉最后一个元素。函数erase()删掉由一个iterator指出的元素。还有另一个erase()函数可以删掉一个范围的元素。/*||Erasingobjectsfromalist*/#includeintmain(void){listlist1;//definealistofintegers/*||Putsomenumbersinthelist||Itnowcontains0,1,2,3,4,5,6,7,8,9*/for(inti=0;i<10;++i)list1.push_back(i);list1.pop_front();//erasethefirstelement0list1.pop_back();//erasethelastelement9list1.erase(list1.begin());//erasethefirstelement(1)usinganiteratorlist1.erase(list1.begin(),list1.end());//erasealltheremainingelementscout<<"listcontains"<#include#includePrintIt(conststring&StringToPrint){cout<Birds;Birds.push_back("cockatoo");Birds.push_back("galah");Birds.push_back("cockatoo");Birds.push_back("rosella");Birds.push_back("corella");cout<<"Originallistwithcockatoos"<#include#includePrintIt(string&AString){cout<Birds;list::iteratorNewEnd;Birds.push_back("cockatoo");Birds.push_back("galah");Birds.push_back("cockatoo");Birds.push_back("rosella");Birds.push_back("kingparrot");cout<<"Originallist"<#include#includePrintIt(string&AString){cout<CmdLineParameters;//thecommandlineparameterslist::iteratorStartOfFiles;//startoffilenameslistFlags;//listofflagslistFileNames;//listoffilenamesfor(inti=0;i::iterator,或list::iterator,或list::iterator.iterator有很好的定义继承性。它们非常有用。某些iterator仅支持对一个容器只读，某些仅支持写，还有一些仅能向前指，有一些是双向的。有一些iterator支持对一个容器的随机存取。STL算法需要某个iterator作为“动力”如果一个容器不提供iterator作为“动力”，那么这个算法将无法编译。例如，list容器仅提供双向的iterator。通常的sort()算法需要随机存取的iterator。这就是为什么我们需要一个特别的list成员函数sort()。要合适的实际使用STL，你需要仔细学习各种不同的iterator。你需要知道每种容器都支持那类iterator。你还需要知道算法需要那种iterator，你当然也需要懂得你可以有那种iterator。文章出处：飞诺网(www.diybl.com):http://www.diybl.com/course/3_program/c++/cppsl/20110105/552295.html