【STL源码学习】STL算法学习之二

第一章：前言

学习笔记，记录学习STL算法的一些个人所得，在以后想用的时候可以快速拾起。

第二章：明细

copy

函数原型：

template <class InputIterator, class OutputIterator>

 OutputIterator copy (InputIterator first, InputIterator last, OutputIterator result);

函数作用：

将[first,last)区间的元素拷贝至result开头的迭代器区间，并返回赋值以后的result。

copy_n

函数原型：

template <class InputIterator, class Size, class OutputIterator>

 OutputIterator copy_n (InputIterator first, Size n, OutputIterator result);

函数作用：

从first的迭代器位置开始，拷贝n个元素至result开头的迭代器序列，从函数实现来看，该函数未保证一定不越界，调用者要自己判断n的大小。

copy_if

函数原型：

template <class InputIterator, class OutputIterator, class UnaryPredicate>

 OutputIterator copy_if (InputIterator first, InputIterator last, OutputIterator result, UnaryPredicate pred);

函数作用：

将[first,last)区间传入pred，另pred返回true的元素将被拷贝至result开始的迭代器序列。

copy_backward

函数原型：

template <class BidirectionalIterator1, class BidirectionalIterator2>

 BidirectionalIterator2 copy_backward (BidirectionalIterator1 first, BidirectionalIterator1 last,BidirectionalIterator2 result);

函数作用：

打个比方，copy是穿上衣，copy_backward就是穿裤子。

最终返回的result指向result序列的开始，非结束位置。

这个函数是什么意思呢？和copy都有哪些不一样的应用场合？

move

函数原型：

template <class InputIterator, class OutputIterator>

 OutputIterator move (InputIterator first, InputIterator last, OutputIterator result);

函数作用：

像文件mv操作一样，将[first,last)之间的元素拷贝至result开头的迭代器序列。从vs2010的STL源码来看，没有找到对容量进行检测的，调用者需要保证result的空间足够。

move_backward

函数原型：

template <class BidirectionalIterator1, class BidirectionalIterator2>

 BidirectionalIterator2 move_backward (BidirectionalIterator1 first, BidirectionalIterator1 last, BidirectionalIterator2 result);

函数作用：

倒着mv并返回result，此时的result是mv后的元素的迭代器序列开始。调用者保证result的空间。

swap

函数原型：

template <class T> void swap (T& a, T& b)

 noexcept (is_nothrow_move_constructible<T>::value && is_nothrow_move_assignable<T>::value);

template <class T, size_t N> void swap(T (&a)[N], T (&b)[N])

 noexcept (noexcept(swap(*a,*b)));

函数作用：

将a与b互换，或者a的数组和b的数组互换，如果是数组互换，要指定下标并且下标保持一致。

swap_ranges

函数原型：

template <class ForwardIterator1, class ForwardIterator2>

 ForwardIterator2 swap_ranges (ForwardIterator1 first1, ForwardIterator1 last1, ForwardIterator2 first2);

函数作用：

将[first1,last1)区间的元素与first2开始的区间的元素进行互换，调用者要保证first2的元素足够多。

iter_swap

函数原型：

template <class ForwardIterator1, class ForwardIterator2>

 void iter_swap (ForwardIterator1 a, ForwardIterator2 b);

函数作用：

适用于指针或迭代器，交换的是指向的元素，即*a和*b。

transform

函数原型：

template <class InputIterator, class OutputIterator, class UnaryOperation>

 OutputIterator transform (InputIterator first1, InputIterator last1, OutputIterator result, UnaryOperation op);

template <class InputIterator1, class InputIterator2, class OutputIterator, class BinaryOperation>

 OutputIterator transform (InputIterator1 first1, InputIterator1 last1, InputIterator2 first2, OutputIterator result,BinaryOperation binary_op);

函数作用：

第一种实现，将[first1,last1)区间的元素传给op函数进行处理，将op函数返回值记录在result开头的迭代器序列中，返回的result是迭代器序列的end。

第二种实现，将[first1,last1)区间和first2开头的区间的元素传递给binary_op(*first1++,*first2++)，binary_op函数的返回值记录在result开头的迭代器序列中，返回的result是迭代器序列的end。

如上两者都是对迭代器序列进行op处理，处理之后的元素保存在result中，就是转换。

replace

函数原型：

template <class ForwardIterator, class T>

 void replace (ForwardIterator first, ForwardIterator last, const T& old_value, const T& new_value);

函数作用：

将迭代器区间内元素值等于old_value的重新赋值为new_value。

replace_if

函数原型：

template <class ForwardIterator, class UnaryPredicate, class T>

 void replace_if (ForwardIterator first, ForwardIterator last, UnaryPredicate pred, const T& new_value );

函数作用：

和replace联系起来就很好理解了，将迭代器区间元素的值传入pred，另pred返回ture的元素将被赋值为new_value。

replace_copy

函数原型：

template <class InputIterator, class OutputIterator, class T>

 OutputIterator replace_copy (InputIterator first, InputIterator last, OutputIterator result, const T& old_value, const T& new_value);

函数作用：

拿一起理解容易混淆，将作用分开理解的话会好一些

第一个作用：将[first,last)区间的元素拷贝至result开头的迭代器区间。

第二个作用：对result开头的迭代器区间执行replace。

返回值的result是拷贝区间的end。

replace_copy_if

函数原型：

template <class InputIterator, class OutputIterator, class UnaryPredicate, class T>

 OutputIterator replace_copy_if (InputIterator first, InputIterator last, OutputIterator result, UnaryPredicate pred, const T& new_value);

函数作用：

和replace_copy结合起来理解，第一个作用是一样的，第二个作用是对result开头的迭代器区间执行replace_if。

返回值的result是拷贝区间的end。

fill

函数原型：

template <class ForwardIterator, class T>

 void fill (ForwardIterator first, ForwardIterator last, const T& val);

函数作用：

太好理解了，遍历&赋值

fill_n

函数原型：

template <class OutputIterator, class Size, class T>

 OutputIterator fill_n (OutputIterator first, Size n, const T& val);

函数作用：

遍历n个元素进行赋值，调用者保证first的size足够。

generate

函数原型：

template <class ForwardIterator, class Generator>

 void generate (ForwardIterator first, ForwardIterator last, Generator gen);

函数作用：

类似fill函数，将区间的元素赋值为gen的返回值，gen为无参函数。

generate_n

函数原型：

template <class OutputIterator, class Size, class Generator>

 OutputIterator generate_n (OutputIterator first, Size n, Generator gen);

函数作用：

类似于fill_n，赋值n个元素为gen的返回值，gen为无参函数。

remove

函数原型：

template <class ForwardIterator, class T>

 ForwardIterator remove (ForwardIterator first, ForwardIterator last, const T& val);

函数作用：

将迭代器区间值等于val的元素删除掉，并返回迭代器区间的new end。

remove_if

函数原型：

template <class ForwardIterator, class UnaryPredicate>

 ForwardIterator remove_if (ForwardIterator first, ForwardIterator last, UnaryPredicate pred);

函数作用：

类似remove，令pred（*first++）返回true的元素将被删掉，并返回迭代器区间的new end。

remove_copy

函数原型：

template <class InputIterator, class OutputIterator, class T>

 OutputIterator remove_copy (InputIterator first, InputIterator last, OutputIterator result, const T& val);

函数作用：

将[first,last)区间值不等于val的元素拷贝至result开头的迭代器区间，并返回result迭代器区间的new end。

remove_copy_if

函数原型：

template <class InputIterator, class OutputIterator, class UnaryPredicate>

 OutputIterator remove_copy_if (InputIterator first, InputIterator last, OutputIterator result, UnaryPredicate pred);

函数作用：

和remove_copy结合理解，所有令pred（*first++）返回值不等于true的将被拷贝至result开头的迭代器区间，返回值是result开头的迭代器区间的new end。

unique

函数原型：

template <class ForwardIterator>

 ForwardIterator unique (ForwardIterator first, ForwardIterator last);

template <class ForwardIterator, class BinaryPredicate>

 ForwardIterator unique (ForwardIterator first, ForwardIterator last, BinaryPredicate pred);

函数作用：

将迭代器序列中相邻的重复元素删除掉（重复的元素只留下一个），第二个重载就是将pred（*first，*first++）返回true的元素删除掉，返回值是迭代器序列的new end。

把函数名称理解成去相邻重复更好。

unique_copy

函数原型：

template <class InputIterator, class OutputIterator>

 OutputIterator unique_copy (InputIterator first, InputIterator last, OutputIterator result);

template <class InputIterator, class OutputIterator, class BinaryPredicate>

 OutputIterator unique_copy (InputIterator first, InputIterator last, OutputIterator result, BinaryPredicate pred);

函数作用：

将[first,last)序列中相邻的非重复元素（相邻不相等或pred（*first，*first++）返回false）拷贝至result开头的迭代器区间，返回result开头的迭代器区间的new end。

reverse

函数原型：

emplate <class BidirectionalIterator>

 void reverse (BidirectionalIterator first, BidirectionalIterator last);

函数作用：

将迭代器区间的元素倒置。

reverse_copy

函数原型：

template <class BidirectionalIterator, class OutputIterator>

 OutputIterator reverse_copy (BidirectionalIterator first, BidirectionalIterator last, OutputIterator result);

函数作用：

将[first,last)区间的元素倒序复制到result开头的区间，函数返回result开头的迭代器区间的new end。

rotate

函数原型：

template <class ForwardIterator>

 ForwardIterator rotate (ForwardIterator first, ForwardIterator middle, ForwardIterator last);

函数作用：

说是旋转，其实不然，就是将middle以及后面的元素拷贝至开头，原本在前面的元素拷贝至最后。

123456789   middle设置为4，翻转后结果是456789123.

rotate_copy

函数原型：

template <class ForwardIterator, class OutputIterator>

 OutputIterator rotate_copy (ForwardIterator first, ForwardIterator middle, ForwardIterator last, OutputIterator result);

函数作用：

1. 拷贝middle-last之间的元素至result

2. 拷贝first-middle之间的元素只result

返回值是result区间的new end。

random_shuffle

函数原型：

template <class RandomAccessIterator>

 void random_shuffle (RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator last);

template <class RandomAccessIterator, class RandomNumberGenerator>

 void random_shuffle (RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator last, RandomNumberGenerator&& gen);

函数作用：

重新排列迭代器区间的元素。第二个重载版本用gen作为随机的规则。

shuffle

函数原型：

template <class RandomAccessIterator, class URNG>

 void shuffle (RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator last, URNG&& g);

函数作用：

随机重新排列迭代器区间的元素，但是比较复杂，用到了random中的生成器，如果没要求的话，用random_shuffle的第一个重载版本就可以。

第三章：畅想

C++11中新增的STL算法函数并不是必不可少的，也不是超级复杂需要极高水平才能实现的，也没有对系统进行封装提炼的，因为C++的基本功能已经很完善了，甚至说超级复杂了，C++11着眼于提高程序员的开发效率，提供程序员可重用的轮子，事实上这里的大多数函数都可以用10行以内的代码实现一个非模板函数的版本，C++11的这种转变是一种令人欣喜的改变，但愿更多C++coder能掌握C++11.