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STL和C++标准函数库(vector用法)

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#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <cstdlib>
using namespace std;

int main(void)
{
vector<int> num;   // STL中的vector容器
int element;

// 从标准输入设备读入整数, 
// 直到输入的是非整型数据为止
while (cin >> element)     //ctrl+Z 结束输入 
   num.push_back(element);

// STL中的排序算法
sort(num.begin(), num.end());

// 将排序结果输出到标准输出设备
for (int i = 0; i < num.size(); i ++)
   cout << num[i] << "\n";
   system("pause");
   return 0;
}

 

这个程序的主要部分改用了STL的部件,看起来要比第一个程序简洁一点,你已经找不到那个讨厌的compare函数了。它真的能很好的运行吗?你可以试试,因为程序的运行结果和前面的大致差不多,所以在此略去。我可以向你保证,这个程序是足够健壮的。不过,可能你还没有完全看明白程序的代码,所以我需要为你解释一下。毕竟,这个戏法变得太快了,较之第一个程序,一眨眼的功夫,那些老的C++程序员所熟悉的代码都不见了,取而代之的是一些新鲜玩意儿。

程序的前三行是包含的头文件,它们提供了程序所要用到的所有C++特性(包括输入输出处理,STL中的容器和算法)。不必在意那个.h,并不是我的疏忽,程序保证可以编译通过,只要你的C++编译器支持标准C++规范的相关部分。你只需要把它们看作是一些普通的C++头文件就可以了。事实上,也正是如此,如果你对这个变化细节感兴趣的化,可以留意一下你身旁的佐餐。

同样可以忽略第四行的存在。加入那个声明只是为了表明程序引用到了std这个标准名字空间(namespace),因为STL中的那些玩意儿全都包含在那里面。只有通过这行声明,编译器才能允许你使用那些有趣的特性。

程序中用到了vector,它是STL中的一个标准容器,可以用来存放一些元素。你可以把vector理解为int [?],一个整型的数组。之所以大小未知是因为,vector是一个可以动态调整大小的容器,当容器已满时,如果再放入元素则vector会悄悄扩大自己的容量。push_back是vector容器的一个类属成员函数,用来在容器尾端插入一个元素。main函数中第一个while循环做的事情就是不断向vector容器尾端插入整型数据,同时自动维护容器空间的大小。

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。

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