Effective STL读书笔记

Effective STL 读书笔记

本篇文字用于总结在阅读《Effective STL》时的笔记心得，只记录书上描写的，但自己尚未熟练掌握的知识点，不记录通用、常识类的知识点。

STL按照容器类型，可以分为标准序列容器（deque，vector，list，string），标准关联容器（map，multimap，set，multiset），另外，还有非标准容器，序列类型有slist和rope，关联类型有hash_**类相关容器。标准关联容器总是保持排列顺序。

在关联容器中，确保关联容器对于所使用的比较函数，对于相等的值，总是返回False。

在stl代码中，入参常见缩写，lhs=left hand side，rhs=right hand side。

STL对于数据的处理原则是，进入是拷贝，出来也是拷贝（有些出来是引用，需要根据实际调用函数来决定）

命名空间不要使用全部的空间，比如单个文件中用到vector，可以这样包含

#include <vector>
using std::vector

尽量减少对外部的依赖。

模板形参统一使用typename，而不使用class，因为typename可以用来重定义内部参数类型，而class不行。

C++标准规定，在抛出异常的地方，在退出之前，会调用局部对象的析构函数，确保局部对象析构完成后再退出。

派生类的构造函数、拷贝构造函数、=重载，==重载等函数在实现时，需要显示调用基类对应的函数，调用方法通过类型::函数名的方式来实现，确保派生类相关函数在语义上面的一致性。

vector可以看出是动态增值的数组，它的size为实际存储数据个数，capacity为为存储数据而分配的内存空间。每次扩容，会伴随着内存申请、容器内容拷贝和旧数据的销毁，在VS平台上的vector扩容策略为每次增加当前容量的一般。

vector的优化策略：

1. 对于预存数据数目可预先确定的情况，可以通过预先调用reserve来分配空间，再执行push_back，这种方法比直接push_back效率高

2. 为了减少容器类数据拷贝延迟，可以在容器中存指针

3. 对于判空操作，使用容器自带的empty函数优于使用size函数判空

4. 多余内存空间释放技巧 vector(dest).swap(dest)
   
   vector(dest)创建一个临时变量，它的内容是dest的拷贝，使用vector的拷贝构造函数（它只拷贝真实存放的变量），然后将这个临时变量里面的数据和dest作交换后，dest里面的容量恢复正常状态，临时变量的容量则为dest的容量（通常情况下很大），执行完这句话，临时变量自动析构，释放之前占据的内存，dest则shrink to fit。

map<K,v>里面的元素类型为 pair<const K, V>，这也就说明不要试图去修改map里面的K值。

map[k] = v 的含义是 添加和更新，添加操作=临时变量的默认构造函数+赋值+析构该临时对象，在更新时，效率比insert高

map.insert(v):的含义：仅仅是添加,在添加时，效率比[]高。

remove不是真正意义上的删除，它做不到，它移动区间里面的元素，其中"不用被删除"的元素移动到区间的前部（保持原来相对顺序），它返回一个迭代器，指向"之后不用被删除"的元素之后的元素，一般有erase-remove是惯用法。这其中有例外，list::remove是真正删除元素.

迭代器

输入输出迭代器，这里面的输入输出的视角是以迭代器的视角，左侧站着的是容器，中间是迭代器，右侧的是算法，输入迭代器的意思是：以迭代器为主要视角，往迭代器输入，那么对于左侧的容器来说，就是输出，也就是读取迭代器里面的内容了。

基础迭代器分为输入迭代器（同一位置只读一次）和输出迭代器（同一位置只写一次），在两者功能的基础上，衍生出前向迭代器（同一位置可重复读写，并且支持向前单步移动），在前向迭代器功能基础上，衍生出双向迭代器（支持向后单步移动，也就意味着 支持双向单步移动），在双向迭代器的基础上，衍生出随机迭代器(支持跳跃移动)

算法

使用stl的算法和循环在大多数情况下，比自己手写循环在效率、正确性、可维护性上面都更胜一筹。

使用for_each(a.begin(), a.end(), func);

这里的fun有几种各种不同的情况：

1. func为同名本地函数，传入的是函数指针
2. func为同名类，传入的是类的"()"操作符的重载函数
3. func为类的成员函数，传入的是类的成员函数地址

C和C++的标准库函数遵循传递函数指针是按照传值方式来，形如方式1，在传入函数指针数值，在循环内部根据此指针去寻找确切的函数

函数对象，简单的说，就是对象，这种对象，重载了()运算符，比如 class A，那么可以像调用函数一样使用它，比如A(5),这样使用。函数对象相比于全局函数，它可以保存状态信息，

struct WidgetNameCompare:
public std::binary_function<Widget, Widget, bool>{

bool operator()(const Widget& lhs, const Widget& rhs)const;
}

一般情况下，传递给unary_function（单个入参,返回值类型）或binary_function（两个入参，返回值类型）的非指针类型需要去掉const、引用和入参变量名称。

如果是带指针的入参，则需要如以下来定义：

struct PtrWidgetNameCompare:

public std::binary_functon<const Widget, const Widget, bool>{

bool operator()(const Widget* lhs, const Widge* rhs)const;

}

针对第三种情况，传入判别式为类的成员函数时，根据当前容器类型，如果当前容器里面存储的是类实例时，使用mem_fun_ref包装类成员函数，使其适配for_each的调用格式。当当前存储的是类实例指针时，使用mem_fun来包装.

使用函数对象而不是函数作为STL算法参数，是因为函数指针作为参数会抑制内联优化，而函数对象不会.

算法的名称含义

transform算法：某个函数将被应用到一个区间中的每一个对象，并把调用结果写到某一个地方。

replace_if算法：区间中所有满足判别式条件的对象都将被修改。

partition算法：一个区间中的对象将会被移动，所有满足某个判别式条件的对象会被组织到一起。

在有序序列中，可以使用lower_bound（查找第一次出现4的地方） , upper_bound（查找最后一个出现4的地方的后一个位置）,equal_range相当于 lower_bound+upper_bound。

	     lower_bound(first,last,4)
1-->2-->3     -->4--        >4-->4-->4     -->5-     ->6-->7--->8
					                 upper_bound(first,last,4)

stl提供了在有序序列中的二分查找算法 binary_search

在算法调用和手写循环中，关于代码清晰度取决于你要在循环中做什么事情，如果要做的事情和一个算法实现的功能很相近，那么用算法调用会更好。

在软件工程领域中，一份代码被阅读的次数要远远大于它被编写的次数，可读性、可维护性需要特别注意。