C++拾遗（四）——顺序容器

　　之前一篇博文（《初窥标准库》）简单了解了一种最常用的顺序容器：vector类型。本文将对该文内容进行进一步的学习和完善，继续讨论标准库提供的顺序容器类型。所谓顺序容器，即将单一类型的元素聚集起来成为容器，并根据位置来存储和访问这些元素。标准库定义了三种顺序容器类型：vector,list和deque(double-ended queue双端队列)。同时还提供了三种顺序容器适配器（adaptor）：stack,queue,priority_queue。

顺序容器的定义及迭代器

• 容器元素类型必须满足两个条件：元素支持赋值运算，元素对象可以复制。以上为容器要满足的最低限度，关联容器则需要满足其他元素。注意到，引用不支持赋值运算，IO库类型不支持赋值或复制，故两者都不能作为容器的元素。
• 注意：容器定义时，必须用空格隔开两个相邻的>符号，否则系统会将>>当作右移操作符，导致编译错误。

1 vector< vector<string> > liens; //ok
2 vector < vector<string>> lines; //error:>>treated as shift operator

• 标准库为迭代器提供一些常用的运算，如解引用，自增自减等。
• 关系操作符只适用于vector和deque容器，因为它们提供快速随机访存，可以根据元素位置直接访问容器元素。而list容器的迭代器既不支持算术运算，也不支持关系运算。
• 迭代器范围为左闭合区间，即[first,last)，表示从first所指示的位置到last所指示的位置之前的所有元素。对迭代器的要求为：它们指向同一个容器中的元素或超出末端的下一位置；first反复做自增运算能够到达last。
• 某些容器操作会修改容器的内在状态或移动容器内的元素，这样将会使部分迭代器失效，进而导致与悬垂指针同样的问题。考虑如下两段代码，有何不同？为何？

   1 vector<int>::iterator mid = iv.begin() + iv.size()/2;
   2 vecor<int>::iterator iter = iv.begin();
   3 while (iter != mid)
   4     if (*iter == someVal)
   5         iv.insert(iter, 2*someVal);
   6 
   7 vector<int>::iterator iter = iv.begin();
   8 while (iter != iv.begin() + iv.size()/2)
   9 {
  10     if (*iter == someVal)
  11     {    
  12           iter = iv.insert(iter, 2*someVal);
  13           iter += 2;
  14     }        
  15     else
  16         ++iter;
  17 }

   

顺序容器的操作

• 一些基本的操作，如begin和end成员，insert操作，resize操作，erase操作，assign操作，关系操作符等。

vector容器的自增长

• vector类提供了两个成员函数：capacity和reserve，前者获取在容器需要分配更多的存储空间之前能够存储的元素总数，后者则告诉容器应该预留多少空间。注意，capacity不等于size。

容器的选用

• 若要随机访存元素，应使用vector或deque。
• 若要在容器的中间位置插入或删除元素，应使用list。
• 若是在首尾部分插入或删除，使用deque。
• 如果只需要在读取输入时在容器的中间位置插入元素，然后需要随即访问元素，则可将元素读入list容器，接着对此容器重新排序，使之适合顺序访问，在复制到vector中。
• 选择容器的核心取决于：随机访存list的代价与在vector/deque中插入删除时复制元素的代价。