内容简介:STL组件:容器、迭代器、算法和仿函数字符串通用操作(string)
一、常见预处理命令
- 定义变量和取消定义变量
- 条件预处理
- 包含头文件
- #line预处理命令
- 特殊预处理命令(error、 pragam 、NULL)
- 宏(基本预定义宏:__cpluspluc, __FILE__, __LINE__,__TIME__)
命名空间 :
STL组件:容器、迭代器、算法和仿函数
- 容器:序列式(vector、list、deque);关联式(set、map、multiset、multimap)
- 迭代器:输入、输出、前向、双向、随机接入
- 仿函数:可以理解为函数的一般形式
- 内存配置器:负责底层的内存分配和释放
- 适配器:stack、queue、priority_queue
字符串通用操作(string)
- 构造器和析构器
- 大小和容量
- 元素存取:[]不检查索引的有效性,无效时未定义;at()会检查下标是否有效,无效时抛出out_of_range异常
- 字符串比较
- 字符串拼接
- IO操作
- 字符串修改
- 查找和替换
explicit :指定构造函数或转换函数 (C++11 起)不允许隐式转换或复制初始化
二、容器
容器成员必须满足三个条件:可复制、可赋值、可释放
STL容器的数据结构:string、bitset、valarray
顺序型容器
-
Vector
Vector <bool> 类:空间高效 -
List
通过双向链表实现,不提供对元素的随机访问
插入删除不会使其它迭代器、指针、引用等失效
特殊成员函数:merge、remove、remove_if、sort、splice、unique -
Deque
通过动态数组管理内存,支持随机存取
关联式容器:通常通过二叉树数据结构实现
特殊容器
-
Bitset
不能改变既定bitset型容器的大小;对bitset型对象进行比较和组合时,对象位的个数必须相同 -
Stack
可以使用任何序列式容器支持stack,默认使用deque实现 -
Queue
可以使用任何序列式容器支持queue,只需要该容器包括front(),back(),push_back(),pop_front()即可;默认使用deque实现 -
priority_queue
可以使用任何序列式容器支持priority_queue,默认使用vector实现
三、算法
非修改性算法、修改性算法、 排序 和相关操作算法、以及删除算法
非修改性算法
- For_each
- 元素计数算法: count (), count_if ()
- 最大最小值算法: min_element (), max_element (),返回迭代器
-
搜索算法:
find ()、find_if():搜索第一个匹配元素,返回迭代器
search _n ():搜索前n个连续匹配的值,返回迭代器
search ():搜索第一个子区间
find_end ():和上面对应,搜索最后一个子区间
find_first_of ():搜索某些元素第一次出现的位置
adjacent_find ():搜索两个连续相等的元素
-
比较算法:
Equal ():两个对象是否相等
Mismatch ():查找两个容器之间首次不同的地方
Lexicographical_compare ():字典式比较两个容器
修改性算法
-
复制(应确保目标区间容量足够大,否则应该使用插入型迭代器)
copy ()
remove_copy ()
replace_copy ()
-
转换
transform ()
-
互换
swap ()
-
逆转
Reverse ()
reverse_copy ()
排序及相关操作算法
-
全部元素排序
Sort ():不稳定
Stable_sort ():稳定
-
局部排序
Partial_sort() :不稳定
Partial_sort_copy() :不改变原始序列的顺序
-
根据某个元素排序
nth_element() -
容器并交差算法
Merge ():两个有序集合的总和
set_union ():两个已排序集合的并集
set_intersection ():两个有序集合的交集
set_difference () :两个有序集合的差集
-
搜索算法
binary_search () :在有序区间中搜寻指定元素
Includes ():在指定区间中检查若干值是否存在
lower_bound () :返回第一个大于等于value的元素位置
Upper _bound() :返回第一个大于value的元素位置
equal_range ():返回等于value的元素位置的范围
-
删除算法
Remove ()
Unique ():移除重复元素(重复元素只保留一份)
unique_copy () :复制过程中移除重复元素;要求源区间有序(重复元素只保留一份)
四、迭代器
分类:输入型、输出型、前向型、双向型、随机访问型
输入型:只能从一个序列中读取数据,可以被修改、引用、比较
输出型:只能向一个序列中写入数据,可以被修改和引用(不提供比较操作,不能和尾端迭代器相比较)
前向型:
双向型:所有STL容器都提供了双向型迭代器功能
随机型:可以通过跳跃的方式访问任意数据,具有双向迭代器的所有功能
只有随机访问型迭代器可以通过加减整数取得相对地址,除了输出型迭代器之外其余类型都可以通过distance()函数获取两个迭代器之间的位置。
迭代器配接器
-
逆向型迭代器
通常迭代器若具备双向移动的功能,就可以转化成一个逆向迭代器;逆向迭代器类模板提供了一个 base ()成员函数用于将逆向迭代器转化为正常迭代器
-
插入型迭代器
插入型迭代器都属于输出型迭代器;分为后插入、前插入和产生型迭代器,区别在于插入位置的不同
back_inserter (), front_inserter (), inserter ()
-
流型迭代器
迭代器辅助函数
交换两个迭代器所指向元素的值
五、数值计算类模板
复数运算
成员函数:构造函数、实部函数、虚部函数、运算符函数
复数类运算:
- 算术运算:加减乘除
-
其它运算:
Abs():绝对值
Norm():绝对值平方
Arg():复数相位
Conj():共轭
Polar():复数极坐标形式
-
复数的超越函数运算:
三角函数:sin, cos, tan, sinh, cosh, tanh
指数函数:pow、exp、sqrt、log、log10
数组(向量)运算
通俗来讲, valarray 是经过优化的向量,由描述valarray中各个部分的4个辅助类支持: slice_array 、 gslice_array 、 mask_array 、和 indirect_array
构造函数
下标、赋值以及数学运算
成员函数
- Size()
- Sum()
- Max()
- Min()
- Resize()
- Shift()
- Cshift()
- Apply()
- Free()
超越函数:返回一个新的valarray型数组
abs、pow、exp、sqrt、log、log10、sin、cos、tan、sinh、cosh、tanh、asin、acos、atan、atan2
通用数值运算
求和 accumulate ()、内积 inner_product (),部分和 partial_sum ()、相邻差 adjacement_difference ()
全局性数学函数
指数、对数、三角、反三角、,等
输入输出类模板
basic_istream 、 basic_ostream 、 basic_iostream
basic_ifstream 、 basic_ofstream 、 basic_fstream
basic_istringstream 、 basic_ostringstream 、 basic_stringstream
标准IO操作符:setprecision()、dec()、hex()、oct()、resetiosflags()、setfill(),等<iomanip>
stream状态:goodbit、eofbit、failbit、badbit
状态函数:good()、fail()、bad()、rdstate()、clear()、setstate()等
输入函数:get、getline、read、readsome、gcount、ignore、peek、unget、putback、tellg、seekg、tellp、seekp
输出函数:put、write
格式标识:std::ios::boolalpha、hex、internal、left、oct、right、scientific、showbase、showpos、skipws、dec、uppercase、fixed等
格式操控符:std::endl、ends、dec、flush、hex、oct、ws等
格式化函数:fill()、precision()、setf()、unsetf()、width()等
六、异常处理类模板
七、通用 工具 类模板
数值极限: numeric_limits
日期和时间 :
- 三个类型:size_t、 clock_t 、 time_t
- 一个结构: tm
-
十个函数:
asctime :将指定的时间tm以字符串形式输出
ctime :用于将指定时间time_t以字符串形式输出,并遵循本地时区设置
strftime :根据区域设置格式化本地时间/日期
clock :返回硬件滴答数,换算成时间需要除以CLK_TCK或者CLOCKS_PER_SEC
difftime :返回两个time_t型参数之间的时间差
gmtime :用于将传递的time_t转换为格林威治时间
localtime :将从1970/01/01零时零分到当前时间系统所偏移的秒数转换为日历时间
mktime :和上面相反,将当前日历时间转换为1970/01/01零时零分起至今的UTC时间经过的秒数
time :获取当前系统时间
九、语言支持类模板
类型: NULL 、 nullptr 、 offsetof 、 size_t 、 ptrdiff_t
函数的启动和终止: EXIT_SUCCESS 、 EXIT_FAILURE 、 abort ()、 atexit ()、 exit ()
动态内存分配: new 、 malloc 、 delete 、 free
类型标识符: type_info 、 bad_cast 、 bad_typeid 、 typeid
特殊异常处理: bad_exception 、 unexpected _handler 、 set_unexpected 、 unexpected
异常终止: terminate_handler 、 set_terminate 、 terminate
未捕获异常: uncaught_exception 、
其它类型支持: va_arg 、 va_start 、 va_end 、 va_list 、 setjmp 、 jmp_buf 、 longjmp 、 getenv 、 system 、 signal 、 raise 、 sig atomic t
十、检测类模板
异常类
- logic_error
- domain_error
- invalid_argument
- length_error
- out_of_range
- runtime_error
- range_error
- verflow_error
- underflow_error
断言:无论是debug还是release版本都起作用;捕捉不应该发生的非法情况,而不是捕捉错误
错误码 :
十一、国际化库
国际化元素
字符:ASCII字符、多字节字符、宽字符
字符排序:
字符分类:字母、数字、标点、其它符号,等
数字:
货币:
时间和日期:
大小写:
语言:
多种字符编码
类 locale
十二、仿函数
概念
仿函数(函数对象):生成器、一元函数、二元函数
使用仿函数的4中常见形式:
- 作为排序规则(sort()的第三个参数、set等有序容器的构造函数参数)
- 拥有内部状态
- 算法for_each的返回值
- 作为判断式(predicate、binary predicate)
预定义仿函数
辅助用仿函数
关系仿函数
逻辑仿函数
算术仿函数
其它类型仿函数
适配器
十三、配置器
内存配置器:代表一种特定的内存模型,并提供一种抽象的概念,便于将内存的申请转变为对内存的直接调用
十四、原子运行库模板
原子类和原子模板保证了某操作的原子性。
头文件< atomic >
十五、 线程控制类模板
线程类 : 构造函数、析构、 id 、get_id、joinable、join、detach、swap
互斥
- 互斥类型: mutex (lock()、try_lock()、unlock())、 recursive_mutex 、 timed_mutex 、 recursive_timed_mutex
- 互斥锁类型: lock_guard (保证可锁定对象的占有权贯穿lock_guard类型对象的整个生命周期)、 unique_lock
- call_once
条件变量
十六、模板类 future
十七、正则表达式
类模板 basic_regex
名称空间std::regex_constants: syntax_option_type 、 match_flag_type 、 error_type
regex_error
以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持 码农网
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