7、【C++ STL】适配器

1、基本概念

　　适配器， 在STL中扮演着转换器的角色，本质上是一种设计模式，用于将一种接口转换成另一种接口，从而是原本不兼容的接口能够很好地一起运作。适配器不提供迭代器。

2、基本类型

根据目标接口的类型，适配器可分为以下几类：

　　（1） 改变容器的接口，称为容器适配器；
　　（2）改变迭代器的接口，称为迭代器适配器；
　　（3）改变仿函数的接口，称为仿函数适配器。

3、容器适配器

　　容器的适配器有stack、queue、priority_queue，是在容器deque的基础进行了一些特定的约束，因而本质上并不属于容器，而是容器的适配器。

4、迭代器适配器

　　STL提供了很多应用于迭代器的适配器，主要有：有back_insert_iterator, front_insert_iterator, inser_iterator, reverse_iterator, istream_iterator, ostream_iterator, istreambuf_iterator, ostreambuf_iterator等等，下面介绍集中主要的迭代器适配器：
（1）insert iterators

　　这种迭代器，可以将迭代器的赋值操作转变为插入操作。根据功能的不同，还分为用于尾端插入的back_insert_iterator，用于头端插入的front_insert_iterator，用于任意位置插入的insert_iterator。示例如下：

ostream_iterator<int> outline(cout," "); //输出迭代器的适配器

int ia[] = {0,1,2,3,4,5}; 
deque<int> id(ia,ia+6); 
copy(id.begin(),id.end(),outline);//0 1 2 3 4 5 
cout<<endl; 

copy(ia+1,ia+2,front_inserter(id)); 
copy(id.begin(),id.end(),outline);//1 0 1 2 3 4 5 
cout<<endl;
 
copy(ia+3,ia+4,back_inserter(id)); 
copy(id.begin(),id.end(),outline);//1 0 1 2 3 4 5 3 
cout<<endl; 

deque<int>::iterator iter = find(id.begin(),id.end(),5); 
copy(ia+0,ia+3,inserter(id,iter)); 
copy(id.begin(),id.end(),outline);//1 0 1 2 3 4 0 1 2 5 3 
cout<<endl;

（2）reserve iterators

　　这种迭代器，将一般迭代器的行进方向进行逆转，可以很好地应用于从容器尾端开始的算法。示例如下：

copy(id.rbegin(),id.rend(),outline);//3 5 2 1 0 4 3 2 1 0 1
cout<<endl;

（3）iostream iterators

　　这种迭代器，将自己绑定一个iostream对象身上，从而获得输入输出的功能。示例如下：

ostream_iterator<int> outline(cout," "); 

int ia[] = {0,1,2,3,4,5}; 
deque<int> id(ia,ia+6); 

copy(id.begin(),id.end(),outline);//0 1 2 3 4 5 
cout<<endl;

5、仿函数适配器

　　仿函数适配器，相比于其他适配器更加地灵活，可以自由地组合适配。目前提供的适配操作包括以下这些：

　　（1）联结（bind）。

　　通过bind，我们仿函数与参数进行绑定，可实现算法所需的条件判断功能，例如判断小于12的元素时，可使用bind2nd（less(),12），就可以达到目的。

　　（2）否定（negate）

　　这里就是取反的操作，例如not1（bind2nd（less(),12）），就可判断不小于12的元素。

　　（3）组合（compose）

　　当算法的判断条件需要进行一些复杂的数学运算时，即可采用这种适配操作。例如对每个元素v进行（v+2）*3操作，就可表示为compose1（bind2nd(multiplies(),3),bind2nd(plus(),2)）。

　　（4）一般函数适配器

　　一般函数可以当做仿函数供STL算法使用，但无配接能力，需要将其包装成仿函数，其原理就是在仿函数的运算符（）内执行其所包装的函数即可。

　　（5）成员函数适配器

　　这里将成员函数包装成仿函数，从而可使用成员函数搭配各种泛型算法。当容器内存储的是对象的实体时，需使用mem_fun_ref进行适配；当容器内存储的是对象的指针时，需使用mem_fun进行适配。

　　仿函数适配器的作用，就是将我们需要的东西包装成仿函数，已达到算法泛化的目的，测试示例如下：

void print(int i) 
{ 
    cout<<i<<" "; 
} 
class Int 
{ 
public: 
    explicit Int(int i):m_i(i) { } 
    ~Int() { } 
    void print1() 
    { 
        cout<<"["<<m_i<<"] "; 
    } 
    
private: 
    int m_i; 
}; 

int ia2[] = {2,21,12,7,19,23}; 
vector<int> iv(ia2,ia2+6); 
cout<<count_if(iv.begin(),iv.end(),not1(bind2nd(less<int>(),12)));//4 
cout<<endl; 

for_each(iv.begin(),iv.end(),print);//2 21 12 7 19 23 
cout<<endl; 

for_each(iv.begin(),iv.end(),ptr_fun(print));//2 21 12 7 19 23 
cout<<endl; 

Int t1(3),t2(7),t3(20),t4(14),t5(68); 
vector<Int> Iv; 
Iv.push_back(t1); 
Iv.push_back(t2); 
Iv.push_back(t3); 
Iv.push_back(t4); 
Iv.push_back(t5); //当容器中存放的是对象实体的时候用mem_fun_ref 
for_each(Iv.begin(),Iv.end(),mem_fun_ref(&Int::print1));//[3] [7] [20] [14] [68] 
cout<<endl; 

vector<Int*> Iv2; 
Iv2.push_back(&t1); 
Iv2.push_back(&t2); 
Iv2.push_back(&t3); 
Iv2.push_back(&t4); 
Iv2.push_back(&t5); 

//当容器中存放的是对象的指针的时候用mem_fun 
for_each(Iv2.begin(),Iv2.end(),mem_fun(&Int::print1));//[3] [7] [20] [14] [68] 
cout<<endl;