C++标准库分析总结(一)
之前学习过标准库,最近身边有人问到相关话题,故在此做一个总结
1 标准库介绍
C++标准库:C++ Standard Library
C++标准模板库:Standard Template Library(STL)
1.1 二者关系及表现形式
- 标准库是由编译器提供的(比如我们常见的VC,GCC...),STL属于标准库的一部分(占比绝大部分),标准库一定是包含(大于)STL的;
- 标准库引用形式:
- 都是以头文件的形式提供不带.h,比如:#include<vector>;
- 新式c头文件一般是:#include<cstdio>;
- 命令空间:namespace std;
引用方法:
#include <iostream>
#include <cstdio> //snprintf()
#include <cstdlib> //RAND_MAX
#include <cstring> //strlen(), memcpy()
#include <string>
using namespace std;
using std::cin;
using std::cout;
using std::string;
1.2 STL六大部件
以上的六大部件解释如下:
- 容器:容器就是我们存放数据的地方,相当于数据仓库,实现方式是类模板;
- 分配器:管理容器背后的内存使用,实现方式是类模板;
- 算法:常见的比如排序、查找等,实现方式是函数模板;
- 迭代器:算法操作容器的桥梁,是一种泛化的指针,实现方式是类模板;
- 仿函数:或者叫Function Object,它是一个类对象,其次它重载了
()
操作符,使用在自定义类对象时,比如我们对石头进行排序,在算法操作时就可以写一些仿函数供算法正确使用,实现方式时类模板; - 适配器:相对于迭代器、仿函数、容器的数据转换,实现方式是类模板。
1.3 STL的简单使用
1.4 事间复杂度
要讨论时间复杂度,其中n必须建立在足够大的工业数据基础上
1.5 STL中的区间表示法
STL采用前闭后开区间表示数据的范围,所有的数据都是通过begin()和end()两个函数表示数据的范围,begin表示数据的头,end表示数据尾的下一个元素,也就是说,对end进行解引用操作得到的指针它是不确定的东西,也可能造成程序宕机或者其他不是你心里所想的东西。
2 容器分类
容器分为序列式容器和关联式容器(分为有序和无序),红色部分是c++2.0引入的
序列式容器(Sequence Container):元素都是有序的,里面的空间可能是连续的,也可能是由指针一个个串起来的;
关联式容器(Associative Container):元素是由key和value组成的,当然用key能很快找value,适用于查找操作
2.1 序列式容器(Sequence Container)
2.1.1 Array
对比于c语言的数组,标准库进行封装,初始化的时候就要确定大小,不能扩展(注意在栈上有大小限制,不同的机器内存限制不一样);
2.1.2 Vector
一种可以动态扩充的数组,只能在容器的末端进行扩充,当容量不足时会自动扩充,扩充规则为当前空间的2倍,内存由Vector背后的分配器进行,使用者不用关心内存分配问题;
2.1.3 Deque
双端队列,容器两端均可进行数据扩充;
2.1.4 List
双向环状链表,内存占用比Forward_List多;
2.1.5 Forward_List
单向链表,只能从尾部扩充。
2.2 关联式容器(Associative Container)-- 有序
元素key是有序
2.2.1 Set/MultSet
目前各大厂商编译器都是由红黑树(RBtree)实现,保证每个子树根节点键值大于左子树所有节点的键值,小于右子树所有节点的键值,左右是高度平衡的防止某一个分支比较长,每个元素由key和value组成,set中key和value是同一个值,key和value是不分的,元素不可重复,当重复放入时容器会反弹回来;
MultSet表示元素可以重复。
2.2.2 Map/Multimap
目前各大厂商编译器也都是由红黑树实现,区别于set,每个元素分为key和value,同样元素不可重复,当重复放入时容器会反弹回来;
Multimap表示元素可重复,也就是key-value可重复。
2.3 无序容器(Unordered Container)-- 无序
元素的key是无序的;
Unordered set和Unordered map底层是由哈希表(Hashtable)实现,用哈希表必然存在元素碰撞问题,所以各大编译器都采用Separate Chaining哈希表。
C++标准库分析总结(一)的更多相关文章
- C++标准库分析总结(三)——<迭代器设计原则>
本节主要总结迭代器的设计原则,以及iterstor traits的设计作用 1.迭代器遵循的原则 迭代器是算法和容器的桥梁,它是类模板的设计,迭代器必须有能力回答算法提出的问题才能去搭配该算法的使用 ...
- golang标准库分析之net/rpc
net/rpc是golang提供的一个实现rpc的标准库.
- C++标准库分析总结(八)——<仿函数、适配器、istream_iterator、ostream_iterator、bind>
一.仿函数定义 仿函数是STL中最简单的部分,存在的本质就是为STL算法部分服务的,一般不单独使用.仿函数(functors)又称为函数对象(function objects),虽然函数指针虽然也可以 ...
- C++标准库分析总结(五)——<Deque、Queue、Stack设计原则>
本节主要总结标准库Deque的设计方法和特性以及相关迭代器内部特征 1.Deque基本结构 Deque(双向队列)也号称连续空间(其实是给使用者一个善意的谎言,只是为了好用),其实它使用分段拼接起来的 ...
- C++标准库分析总结(四)——<Vector、Array、Forward_list设计原则>
本节主要总结标准库Vector和Array的设计方法和特性以及相关迭代器内部特征 1.Vector 1.1 Vector 内部实现 Vector是自增长的数组,其实在标准库中没有任何一种容器能原地扩充 ...
- C++标准库分析总结(九)——<HashFunction、Tuple>
一.HashFunction 当我们在使用hash table以及由它做底层的数据结构时,我们必不可少要讨论hash function,所谓的哈希函数就是产生一个数,这个数越乱越好,以至于达到避免碰撞 ...
- C++标准库分析总结(七)——<Hashtable、Hash_set、Hash_multiset、unordered容器设计原则>
编译器对关联容器的实现有两个版本,上一节总结了以红黑树做为基础的实现版本,这一节总结以哈希表(hash table,散列表)为底部结构的实现版本. 一.Hashtable简单介绍 Hashtable相 ...
- C++标准库分析总结(六)——<Map、Multimap、Set、Multiset设计原则>
关联容器我们可以看做是一个小型的数据库,它就是用key找value,编译器底层对于关联容器的实现有两种:红黑树(Red-Block tree)和哈希表(hash table,散列表). 一.红黑树简单 ...
- C++标准库分析总结(二)——<模板,分配器,List>
本节主要总结模板及其类模板分类以及STL里面的分配器.容器内部结构以及容器之间的关系和分类,还介绍了容器中List的结构分布 1.源代码版本介绍 1.1 VC的编译器源码目录: 2.类模板 2.1 类 ...
随机推荐
- 关于微信小程序iOS端时间格式兼容问题
经过测试发现,当时间格式为 2018-08-08 08:00 ,需要将时间转为其他格式时,Android端转换成功,iOS端报错或是转为NaN 这是因为iOS端对符号‘ - ’不支持,也就是说iOS端 ...
- MacOS X GateKeeper Bypass
MacOS X GateKeeper Bypass OVERVIEW On MacOS X version <= 10.14.5 (at time of writing) is it possi ...
- PLSQL Developer新建表空间
转自:https://www.cnblogs.com/juddhu/archive/2012/03/20/2408499.html 通过pl/sql登录到Oracle数据库上,然后执行菜单:文件/新建 ...
- Python opencv提取视频中的图片
作者:R语言和Python学堂链接:https://www.jianshu.com/p/e3c04d4fb5f3 这个函数就是本文要介绍的video2frames()函数,功能就是从视频中提取图片,名 ...
- ble编程-外设发送数据到中心
一.外设 1.在外设的.h文件中定义如下 1 //周边管理者 2 3 @property (nonatomic , strong) CBPeripheralManager *peripheralM ...
- Session机制详解及分布式中Session共享解决方案
一.为什么要产生Session http协议本身是无状态的,客户端只需要向服务器请求下载内容,客户端和服务器都不记录彼此的历史信息,每一次请求都是独立的. 为什么是无状态的呢?因为浏览器与服务器是使用 ...
- 直接插入排序算法(java)
直接插入排序是将未排序的数据插入至已排好序序列的合适位置. 具体流程如下: 1.首先比较数组的前两个数据,并排序: 2.比较第三个元素与前两个排好序的数据,并将第三个元素放入适当的位置: 3.比较第四 ...
- jcmd命令实战
继续来根据之前的那篇infoq的文章的介绍熟悉工具,上一次咱们学习使用了: 接下来学习它里面提到的另一个工具: jcmd是一个非常之强大的命令行工具,能输出很多很多的信息,也是在处理JVM的一些问题经 ...
- SQL SERVER中如何查找存储过程中一段代码
select b.name ,a.text from syscomments a,sysobjects b where and object_id(b.name)=a.id and b.xtype i ...
- P2P system: FastTrack and BitTorrent
FastTrack FastTrack来源于Gnutella,是Gnutella 和 Napster的杂交体 有些node承担了更重要的责任,这些nodes称为supernodes,因为这些改进,它比 ...