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C++ STL编程轻松入门(6)

来源:网络收集 时间:2018-12-17 下载这篇文档 手机版
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sort是STL中的标准算法,用来对容器中的元素进行排序。它需要两个参数用来决定容器中哪个范围内的元素可以用来排序。这里用到了vector的另两个类属成员函数。begin()用以指向vector的首端,而end()则指向vector的末端。这里有两个问题,begin()和end()的返回值是什么?这涉及到STL的另一个重要部件--迭代器(Iterator),不过这里并不需要对它做详细了解。你只需要把它当作是一个指针就可以了,一个指向整型数据的指针。相应的sort函数声明也可以看作是void sort(int* first, int* last),尽管这实际上很不精确。另一个问题是和end()函数有关,尽管前面说它的返回值指向vector的末端,但这种说法不能算正确。事实上,它的返回值所指向的是vector中最末端元素的后面一个位置,即所谓pass-the-end value。这听起来有点费解,不过不必在意,这里只是稍带一提。总的来说,sort函数所做的事情是对那个准整型数组中的元素进行排序,一如第一个程序中的那个qsort,不过比起qsort来,sort似乎要简单了许多。

程序的最后是输出部分,在这里vector完全可以以假乱真了,它所提供的对元素的访问方式简直和普通的C++内建数组一模一样。那个size函数用来返回vector中的元素个数,就相当于第一个程序中的变量n。这两行代码直观的不用我再多解释了。

我想我的耐心讲解应该可以使你大致看懂上面的程序了,事实上STL的运用使程序的逻辑更加清晰,使代码更易于阅读。试问,有谁

会不明白begin、end、size这样的字眼所表达的含义呢(除非他不懂英语)?试着运行一下,看看效果。再试着多输入几个数,看看是否会发生数组越界现象。实践证明,程序运行良好。是的,由于vector容器自行维护了自身的大小,C++程序员就不用操心动态内存分配了,指针的错误使用毕竟会带来很多麻烦,同时程序也会变得冗长无比。这正是前面第三种方案的缺点所在。

再仔细审视一下你的第一个STL版的C++程序,回顾一下第一章所提到的那些有关STL的优点:易于使用,具有工业强度??,再比较一下第一版的程序,我想你应该有所体会了吧! 2.2.3 第三版:唯美主义的杰作

事态的发展有时候总会趋向极端,这在那些唯美主义者当中犹是如此。首先声明,我并不是一个唯美主义者,提供第二版程序的改进版,完全是为了让你更深刻的感受到STL的魅力所在。在看完第三版之后,你会强烈感受到这一点。或许你也会变成一个唯美主义者了,至少在STL方面。这应该不是我的错,因为决定权在你手里。下面我们来看看这个绝版的C++程序。

// name:example2_3.cpp // alias:aesthetic version

#include #include

#include #include

using namespace std;

void main(void) { }

// 将排序结果输出到标准输出设备

copy(num.begin(), num.end(), ostream_itr(cout, \// STL中的排序算法

sort(num.begin(), num.end()); // 从标准输入设备读入整数, // 直到输入的是非整型数据为止

copy(istream_itr(cin), istream_itr(), back_ins_itr(num)); // STL中的vector容器 int_vector num; typedef vector

int_vector;

typedef istream_iterator istream_itr;

typedef ostream_iterator ostream_itr;

typedef back_insert_iterator< int_vector > back_ins_itr;

在这个程序里几乎每行代码都是和STL有关的(除了main和那对花括号,当然还有注释),并且它包含了STL中几乎所有的各大部件(容器container,迭代器iterator, 算法algorithm, 适配器adaptor),唯一的遗憾是少了函数对象(functor)的身影。 还记得开头提到的一个典型系统所具有的基本特征吗?--输入+处理+输出。所有这些功能,在上面的程序里,仅仅是通过三行语句来实现的,其中每一行语句对应一种操作。对于数据的操作被高度的抽象化了,而算法和容器之间的组合,就像搭积木一样轻松自如,系统的耦合度被降到了极低点。这就是闪耀着泛型之光的STL的伟大力量。如此简洁,如此巧妙,如此神奇!就像魔术一般,以至于再一次让你摸不着头脑。怎么实现的?为什么在看第二版程序的时候如此清晰的你,又坠入了五里雾中(窃喜)。

请留意此处的标题(唯美主义的杰作),在实际环境中,你未必要做到这样完美。毕竟美好愿望的破灭,在生活中时常会发生。过于理想化,并不是一件好事,至少我是这么认为的。正如前面提到的,这个程序只是为了展示STL的独特魅力,你不得不为它的出色表现所折服,也许只有深谙STL之道的人才会想出这样的玩意儿来。如果你只是一般性的使用STL,做到第二版这样的程度也就可以了。 实在是因为这个程序太过\简单\,以至于我无法肯定,在你还没有完全掌握STL之前,通过我的讲解,是否能够领会这区区三行代码,我将尽我的最大努力。

前面提到的迭代器可以对容器内的任意元素进行定位和访问。在STL里,这种特性被加以推广了。一个cin代表了来自输入设备的一段数据流,从概念上讲它对数据流的访问功能类似于一般意义上的迭代器,但是C++中的cin在很多地方操作起来并不像是一个迭代器,原因就在于其接口和迭代器的接口不一致(比如:不能对cin进行++运算,也不能对之进行取值运算--即*运算)。为了解决这个矛盾,就需要引入适配器的概念。istream_iterator便是一个适配器,它将cin进行包装,使之看起来像是一个普通的迭代器,这样我们就可以将之作为实参传给一些算法了(比如这里的copy算法)。因为算法只认得迭代器,而不会接受cin。对于上面程序中的第一个copy函数而言,其第一个参数展开后的形式是:istream_iterator(cin),其第二个参数展开后的形式是:istream_iterator()(如果你对typedef的语法不清楚,可以参考有关的c++语言书籍)。其效果是产生两个迭代器的临时对象,前一个指向整型输入数据流的开始,后一个则指向\value\。这个函数的作用就是将整型输入数据流从头至尾逐一\拷贝\到vector这个准整型数组里,第一个迭代器从开始位置每次累进,最后到达第二个迭代器所指向的位置。或许你要问,如果那个copy函数的行为真如我所说的那样,为什么不写成如下这个样子呢?

copy(istream_iterator(cin), istream_iterator(), num.begin());

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