初识STL

原生指针 泛型指针 智能指针 都是什么?

iterator迭代器和指针的区别

C++标准模板库(STL)迭代器的原理与实现

【C++】STL常用容器总结之一：容器与迭代器

C++内置数组和array的比较

　　STL（Standard Template Library，标准模板库）六大组件：容器，算法，迭代器，仿函数，适配器，空间配置器。

容器

　　STL容器即将数据结构实现出来，根据“数据在容器中的排列”特性，这些数据结构可分为序列式和关联式两种。从实现角度看，容器为class template.

容器分类　

　　容器大概也分为序列式容器和关联式容器两种。 

　　所谓序列式容器，又叫顺序容器，其中的元素都可序（ordered），但未必有序（sorted），元素在顺序容器中的顺序与其加入容器时的位置相对应（遍历时可以根据位置顺序来访问？通过迭代器自增访问？）。

　　所谓关联式容器，即元素的位置由元素相关联的关键字值决定（关联式容器如何进行访问，通过迭代器的话，是类似序列容器的自增吗？）。

算法

　　各种常用算法的实现与封装，如，查找，排序，拷贝，删除等。从实现角度来看，STL算法是一种function template.

迭代器

　　迭代器，在设计模式中有一种模式叫迭代器模式，简单来说就是提供一种方法，在不需要暴露某个容器的内部表现形式情况下，使之能依次访问该容器中的各个元素，这种设计思维在STL中得到了广泛的应用，是STL的关键所在，通过迭代器，容器和算法可以有机的粘合在一起，只要对算法给予不同的迭代器，就可以对不同容器进行相同的算法操作，即只要容器提供迭代器的接口，同一套算法代码可以利用在完全不同的容器中。从实现角度看，迭代器是一种将*，->，++，--等指针相关操作予以重载的class template，比指针更丰富的功能。

容器的迭代器类型

　　每种容器类型都定义了自己的迭代器类型，如vector，vector<int> ::iterator iter;变量名为iter。迭代器并不是独立的数据类型，必须添加容器作用域后才能确定类型，vector的迭代器为指针，list的为类。

　　下面是从网上看到的一段代码，最开始没反应过来，实际问题为：it为vector<int>类型，而不是int类型，之所以对it取*可以访问元素，是对*进行了重载。

class A
{
    public:
        int* GetA(int b)
        {   
            for(std::vector<int>::iterator it = _a.begin(); it != _a.end(); ++it)
            {   
                if((*it) == b)  
                    return &(*it); //这里如果直接返回迭代器it会报错 所有取内容然后取地址返回不会报错 
            }   
            return NULL;
        }   
     
        void SetA(int b)
        {   
            _a.push_back(b);
        }   
    private:
        std::vector<int> _a; 
};

迭代器的begin和end操作

int main()
{
    vector <int> v{ 1,20,10,5,6,7,90 };

    auto beg = v.begin();
    auto end = v.end();
}

　　迭代器和指针不一样，容器有迭代器类型同时拥有返回迭代器的成员。比如，容器都有的成员begin和end，其中begin成员返回指向第一个元素的迭代器，而end成员返回指向容器尾元素的下一个位置的迭代器。end操作返回的迭代器并不指向vector中任何实际的元素，它只是起到一个哨兵的作用，表示我们已经处理完vector中的所有元素。 

　　如果容器为空，则begin和end返回的是同一个迭代器，都是尾后迭代器。另外，我们不在意迭代器的类型，因此可以通过auto数据类型接收迭代器类型。

迭代器与指针

　　1）本质不同，迭代器是类模板，指针是存储数据地址的变量；

　　2）迭代器是广义上的指针，类似“智能指针”。事实上，它可以是指针，也可以是一个对其执行类似指针的操作的对象，如解除引用（如operator*()）和递增（如operator++()）；

　　3）指针能指向函数而迭代器不行，迭代器只能指向容器；

　　4）原生指针也是一种迭代器（解释需要涉及STL源码解析），指针只能用于某些特定的容器；

　　5）迭代器使用时，通过begin和end成员返回迭代器，而指针通过取地址符获取空间地址。

注意：在用迭代器执行erase,insert等函数时，迭代器的指针会被释放掉，从而不能继续使用，如果继续使用，则会报错，适用于vector(可能还有其他？？)。

原生、泛型、智能指针

　　1) 原生指针

　　　　就是最普通的指针，定义类似： 类型 *变量名;

　　　　与之对比的是使用上有类似指针的功能 实际并不是指针。比如：迭代器

　　　　[一个类重载 *和->操作符 那么可以像指针一样使用  但是这种并不是原生的]

　　2) 泛型指针

　　　　第一种就是 void *指针 可以指向任意的数据结构 因此可以称为"泛型"。

　　　　第二种就是指具有指针特性的泛型数据结构 如：泛型迭代器和接下来要说的智能指针。

　　3) 智能指针

　　　　C++中没有自动回收内存的机制，因此出现了智能指针。 一般我们将一个指针封装到一个智能指针类中，该类中有一个引用计数器。对指针的复制等操作会使引用计数+1，delete操作会使引用计数-1。计数=0时，指针=NULL。

迭代器遍历元素的注意事项

　　在for循环内遍历容器元素时，结束判断条件尽量不要使用<，尽量使用！=

void test001(){
    vector<int>tmp;

    for (int i = 0; i < 10; i++){
        tmp.push_back(i);
    }
    
    for (vector<int>::iterator ite = tmp.begin();
        ite < tmp.end(); ite++){
        cout << *ite << endl;
    }
    //尽量采用下面的！=而不是<,因为所有的标准库容器中都定义了==和！=，他们中的大多数都没有定义<运算符
    for (vector<int>::iterator ite = tmp.begin();
        ite != tmp.end(); ite++){
        *ite = 1;
        cout << *ite << endl;
    }
}

仿函数

　　从实现角度来看，仿函数是一种重载了()的class或class template,一般函数指针可视为狭义的仿函数。

适配器

　　用来修饰容器、仿函数、迭代器接口的东西。设计模式中也有adapter的概念。将一个class的接口转换为另一个class的接口，使原本因接口不兼容而不能合作的class，可以一起运作。

空间配置器

　　负责空间配置与管理。从实现角度来看，配置器实现了动态空间配置、空间管理、空间释放的class template。

关于内置数组array和STL中的array

　　array是C++11中新提出来的容器类型，与C++内置数组（内置array）相比，array是一种更容易使用，更加安全的数组类型，可以用来替代内置数组。