1. Основные определения STL
Библиотека стандартных шаблонов (Standard Template Library, STL) - наиболее совершенный инструмент языка программирования С++. Ядро библиотеки стандартных шаблонов состоит из четырех основных элементов:
- контейнеров,
- итераторов,
- алгоритмов,
- функциональных объектов.
Контейнеры - это объекты, предназначенные для хранения других объектов. Контейнеры бывают различных типов: массивы, очереди, списки и т. д.
Алгоритмы - выполняют операции над содержимым контейнеров. Существуют алгоритмы для инициализации, сортировки, поиска или замены содержимого контейнеров.
Итераторы - это объекты, которые по отношению к контейнерам играют роль указателей. Они позволяют получать доступ к содержимому контейнера так, к ак указатель позволяет получать доступ к элементу массива.
Функциональные объекты - это объекты, действующие как функции. Они могут быть объектами класса или указателями на функции, включающими в себя имя функции, поскольку именно оно работает как указатель.
Основные контейнеры, определенные в SТL, представлены далее:
| Контейнер | Описание | Заголовок |
|---|---|---|
bitset | Множество битов | <bitset> |
deque | Двунаправленный список | <deque> |
list | Линейный список | <list> |
map | Ассоциативный список для хранения пар ключ/значение, где с каждым ключом связано только одно значение | <map> |
multimap | Ассоциативный список для хранения пар ключ/значение, где с каждым ключом связано два или более значений | <map> |
multiset | Множество, в котором каждый элемент не обязательно уникален | <set> |
priority_queue | Очередь с приоритетом | <queue> |
queue | Очередь | <queue> |
set | Множество, в котором каждый элемент уникален | <set> |
stack | Стек | <stack> |
vector | Динамический массив | <vector> |
Методы, общие для всех контейнеров:
| Имя | Назначение |
|---|---|
size() | Возвращает число элементов в контейнере |
empty() | Возвращает true, если контейнер пуст |
max_size() | Возвращает максимально допустимый размер контейнера |
begin() | Возвращает итератор на начало контейнера |
end() | Возвращает итератор на конец контейнера |
rbegin() | Возвращает реверсивный итератор на конец контейнера (итерации происходят в обратном направлении) |
rend() | Возвращает реверсивный итератор на начало контейнера (итерации происходят в обратном направлении) |
Алгоритмы предназначены для обработки контейнеров. Каждый контейнер имеет собственный базовый набор операций, но стандартные алгоритмы обеспечивают более широкий спектр действий. Кроме того, они позволяют одновременно работать с двумя контейнерами, имеющими разные типы. Для обеспечения доступа к алгоритмам SТL, нужно подключить заголовочный файл <algorithm>.
Основные алгоритмы STL приведены далее:
| Алгоритм | Действие |
|---|---|
find | Возвращает первый элемент с указанным значением |
count | Считает количество элементов, имеющих указанное значение |
equal | Сравнивает содержимое двух контейнеров и возвращает true, если все соответствующие элементы эквивалентны |
search | Ищет последовательность, значений в одном контейнере, которая соответствует такой же последовательности в другом |
copy | Копирует последовательность, значений из одного контейнера в другой или в другое место того же контейнера |
swap | Обменивает значения, хранящиеся в разных местах |
sort | Сортирует значения в указанном порядке |
merge | Комбинирует два сортированных диапазона значений для получения возможно большего диапазона |
accumulate | Возвращает сумму элементов в заданном диапазоне |
for_each | Выполняет указанную функцию для каждого элемента контейнера |
reverse | Меняет на обратный порядок расположения элементов в контейнере |