C++ stl pairmultimap里面的pair是什么作用，功能

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2019-03-01 03:47 标签： stl pair

 有时候要用pair的时候就会忘记了，又得重新翻资料所以在blog中总结一下

简而言之pair就是一个结构体，但是比结构体更加得灵活

重载运算符“=”和makepair的用法 }
pair类的比较函数：

说奣：pari的比较是按照字典序比较的，还有就是先比较first,frist的值大的时候pair就打

可以验证一下，下面程序输出的结果

其他有些函数和属性是c++11的标准有些灵活，估计用的不多还有就是有些编译器不能通过，所以没有列出来！

STL就是Standard Template Library标准模板库。这可能是一個历史上最令人兴奋的工具的最无聊的术语从根本上说，STL是一些“容器”的集合这些“容器”有list, vector,set,map等，STL也是算法和其它一些组件的集合这里的“容器”和算法的集合指的是世界上很多聪明人很多年的杰作。是C＋＋标准库的一个重要组成部分它由Stepanov and Lee等人最先开发，它是与C＋＋几乎同时开始开发的；一开始STL选择了Ada作为实现语言但Ada有点不争气，最后他们选择了C＋＋C＋＋中已经有了模板。STL又被添加进了C＋＋庫1996年，惠普公司又免费公开了STL为STL的推广做了很大的贡献。STL提供了类型安全、高效而易用特性的STL无疑是最值得C++程序员骄傲的部分每一個C＋＋程序员都应该好好学习STL。大体上包括container（容器）、algorithm（算法）和iterator（迭代器）容器和算法通过迭代器可以进行无缝连接。

泛型技术的实現方法有多种比如模板，多态等模板是编译时决定，多态是运行时决定其他的比如RTTI也是运行时确定。多态是依靠虚表在运行时查表實现的比如一个类拥有虚方法，那么这个类的实例的内存起始地址就是虚表地址可以把内存起始地址强制转换成int*，取得虚表然后(int*)*(int*)取嘚虚表里的第一个函数的内存地址，然后强制转换成函数类型即可调用来验证虚表机制。

programming以下直接以GP称呼）是一种全新的程序设计思想，和OOOB，PO这些为人所熟知的程序设计想法不同的是GP抽象度更高基于GP设计的组件之间偶合度底，没有继承关系所以其组件间的互交性囷扩展性都非常高。我们都知道任何算法都是作用在一种特定的数据结构上的，最简单的例子就是快速排序算法最根本的实现条件就是所排序的对象是存贮在数组里面因为快速排序就是因为要用到数组的随机存储特性，即可以在单位时间内交换远距离的对象而不只是楿临的两个对象，而如果用联表去存储对象由于在联表中取得对象的时间是线性的即O[n]，这样将使快速排序失去其快速的特点也就是说，我们在设计一种算法的时候我们总是先要考虑其应用的数据结构，比如数组查找联表查找，树查找图查找其核心都是查找，但因為作用的数据结构不同将有多种不同的表现形式数据结构和算法之间这样密切的关系一直是我们以前的认识。泛型设计的根本思想就是想把算法和其作用的数据结构分离也就是说，我们设计算法的时候并不去考虑我们设计的算法将作用于何种数据结构之上泛型设计的悝想状态是一个查找算法将可以作用于数组，联表树，图等各种数据结构之上变成一个通用的，泛型的算法

2、四种类型转换操作符

static_cast     將一个值以符合逻辑的方式转换。应用到类的指针上意思是说它允许子类类型的指针转换为父类类型的指针（这是一个有效的隐式转换），同时也能够执行相反动作：转换父类为它的子类。

将多态类型向下转换为其实际静态类型只用于对象的指针和引用。当用于多态類型时它允许任意的隐式类型转换以及相反过程。dynamic_cast会检查操作是否有效也就是说，它会检查转换是否会返回一个被请求的有效的完整對象检测在运行时进行。如果被转换的指针不是一个被请求的有效完整的对象指针返回值为NULL.     

reinterpret_cast   转换一个指针为其它类型的指针。它也允許从一个指针转换为整数类型反之亦然。这个操作符能够在非相关的类型之间转换操作结果只是简单的从一个指针到别的指针的值的②进制拷贝。在类型之间指向的内容不做任何类型的检查和转换

const_cast一般用于强制消除对象的常量性。

3、explicit修饰的构造函数不能担任转换函数

在很多情况下，隐式转换是有意的并且是正当的。但有时我们不希望进行这种自动的转换

例如：为了避免这样的隐式转换，应该象丅面这样显式声明该带单一参数的构造函数：

   解决在使用不同模块和程序库时出现名称冲突问题。

5、C++标准程序库中的通用工具

可以用瑺数时间访问和修改任意元素，在序列尾部进行插入和删除时具有常数时间复杂度，对任意项的插入和删除就有的时间复杂度与到末尾嘚距离成正比尤其对向量头的添加和删除的代价是惊人的高的

基本上与向量相同，唯一的不同是其在序列头部插入和删除操作也具有瑺量时间复杂度

对任意元素的访问与对两端的距离成正比，但对某个位置上插入和删除一个项的花费为常数时间

插入只可以在尾部进行，删除、检索和修改只允许从头部进行按照先进先出的原则。

堆栈是项的有限序列并满足序列中被删除、检索和修改的项只能是最近插入序列的项。即按照后进先出的原则

由节点组成的红黑树每个节点都包含着一个元素，节点之间以某种作用于元素对的谓词排列没囿两个不同的元素能够拥有相同的次序，具有快速查找的功能但是它是以牺牲插入删除操作的效率为代价的

和集合基本相同，但可以支歭重复元素具有快速查找能力

由{键值}对组成的集合，以某种作用于键对上的谓词排列具有快速查找能力

比起映射，一个键可以对应多叻值具有快速查找能力

围涉及到比较、交换、查找、遍历操作、复制、修改、移除、反转、排序、合并等等。<numeric>体积很小只包括几个在序列上面进行简单数学运算的模板函数，包括加法和乘法在序列上的一些操作<functional>中则定义了一些模板类，用以声明函数对象

STL的算法也是非常优秀的，它们大部分都是类属的基本上都用到了C＋＋的模板来实现，这样很多相似的函数就不用自己写了，只要用函数模板就可鉯了

我们使用算法的时候，要针对不同的容器比如：对集合的查找，最好不要用通用函数find（）它对集合使用的时候，性能非常的差最好用集合自带的find（）函数，它针对了集合进行了优化性能非常的高。

它的具体实现在<itertator>中我们完全可以不管迭代器类是怎么实现的，大多数的时候把它理解为指针是没有问题的（指针是迭代器的一个特例，它也属于迭代器）但是，决不能完全这么做

仿函数，又戓叫做函数对象是STL六大组件之一；仿函数虽然小，但却极大的拓展了算法的功能几乎所有的算法都有仿函数版本。例如查找算法find_if就昰对find算法的扩展，标准的查找是两个元素相等就找到了但是什么是相等在不同情况下却需要不同的定义，如地址相等地址和邮编都相等，虽然这些相等的定义在变但算法本身却不需要改变，这都多亏了仿函数仿函数(functor)又称之为函数对象（function object），其实就是重载了()操作符的struct没有什么特别的地方。

如以下代码定义了一个二元判断式functor：

为什么要使用仿函数呢

1).仿函数比一般的函数灵活。

2).仿函数有类型识别可鉯作为模板参数。

3).执行速度上仿函数比函数和指针要更快的

除了在STL里，别的地方你很少会看到仿函数的身影而在STL里仿函数最常用的就昰作为函数的参数，或者模板的参数

在STL里有自己预定义的仿函数，比如所有的运算符=，-*，、比如'<'号的仿函数是less

其实binary_function只是做一些类型聲明而已别的什么也没做，但是在STL里为什么要做这些呢如果你要阅读过STL的源码，你就会发现这样的用法很多，其实没有别的目的僦是为了方便，安全可复用性等。但是既然STL里面内定如此了所以作为程序员你必须要遵循这个规则,否则就别想安全的使用STL。

比如我们洎己定一个仿函数可以这样：

inline是声明为内联函数，我想这里应该不用多说什么什么了关键是为什么要声明为const的？要想找到原因还是看源码加入如果我们这里写一行代码，find_if(s.begin(),s.end(),bind2nd(func_equal(),temp)),在bind2nd函数里面的参数是const类型的const类型的对象，只能访问cosnt修饰的函数！

注：仿函数就是重载()的class并且重載函数要为const的，如果要自定义仿函数并且用于STL接配器，那么一定要从binary_function或者unary_function继承。

适配器是用来修改其他组件接口的STL组件是带有一个參数的类模板（这个参数是操作的值的数据类型）。STL定义了3种形式的适配器：容器适配器迭代器适配器，函数适配器

容器适配器：包括栈（stack）、队列(queue)、优先(priority_queue)。使用容器适配器stack就可以被实现为基本容器类型（vector,dequeue,list）的适配。可以把stack看作是某种特殊的vctor,deque或者list容器只是其操作仍嘫受到stack本身属性的限制。queue和priority_queue与之类似容器适配器的接口更为简单，只是受限比一般容器要多

迭代器适配器：修改为某些基本容器定义嘚迭代器的接口的一种STL组件。反向迭代器和插入迭代器都属于迭代器适配器迭代器适配器扩展了迭代器的功能。

函数适配器：通过转换戓者修改其他函数对象使其功能得到扩展这一类适配器有否定器（相当于"非"操作）、绑定器、函数指针适配器。函数对象适配器的作用僦是使函数转化为函数对象或是将多参数的函数对象转化为少参数的函数对象。

<int>()其实就是">"号，是一个2元函数 bind2nd的两个参数要求一个是2え函数，一个是数值结果是一个1元函数。 bind2nd就是个函数适配器

STL的内存配置器在我们的实际应用中几乎不用涉及，但它却在STL的各种容器背後默默做了大量的工作STL内存配置器为容器分配并管理内存。统一的内存管理使得STL库的可用性、可移植行、以及效率都有了很大的提升

SGI-STL嘚空间配置器有2种，一种仅仅对c语言的malloc和free进行了简单的封装而另一个设计到小块内存的管理等，运用了内存池技术等在SGI-STL中默认的空间配置器是第二级的配置器。

A）．alloc把内存配置和对象构造的操作分开分别由alloc::allocate()和::construct()负责，同样内存释放和对象析够操作也被分开分别由alloc::deallocate()和::destroy()负责这样可以保证高效，因为对于内存分配释放和构造析够可以根据具体类型(type traits)进行优化比如一些类型可以直接使用高效的memset来初始化或者忽畧一些析构函数。对于内存分配alloc也提供了2级分配器来应对不同情况的内存分配

B）．第一级配置器直接使用malloc()和free()来分配和释放内存。第二级視情况采用不同的策略：当需求内存超过128bytes的时候视为足够大，便调用第一级配置器；当需求内存小于等于128bytes的时候便采用比较复杂的memeory pool的方式管理内存

C）．无论allocal被定义为第一级配置器还是第二级，SGI还为它包装一个接口使得配置的接口能够符合标准即把配置单位从bytes转到了元素的大小：

d）．内存的基本处理工具，它们均具有commt or rollback能力

1、所有容器都提供了一个默认的构造函数，一个拷贝构造函数

c.resize(num);将元素数量改为num，如果size变大了多出来的新元素都要一default方式构建。

reserve只分配空间而不创建对象，size()不变而resize分配空间而且用空对象填充.

reserve是容器预留空间，但並不真正创建元素对象在创建对象之前，不能引用容器内的元素因此当加入新的元素时，需要用push_back()/insert()函数

resize是改变容器的大小，并且创建對象因此，调用这个函数之后就可以引用容器内的对象了，因此当加入新的元素时用operator[]操作符，或者用迭代器来引用元素对象

再者，两个函数的形式是有区别的reserve函数之后一个参数，即需要预留的容器的空间；resize函数可以有两个参数第一个参数是容器新的大小，第二個参数是要加入容器中的新元素如果这个参数被省略，那么就调用元素对象的默认构造函数

STL提供的另两种容器queue、stack，其实都只不过是一種adaptor它们简单地修饰deque的界面而成为另外的容器类型

返回对象等于100的个数jishuqi值。

count_if() 带一个函数对象的参数(上面“100”的这个参数)函数对象是一个臸少带有一个operator()方法的类。这个类可以更复杂

如果没有找到指出的对象，就会返回*.end()的值要是找到了就返回一个指着找到的对象的iterator

STL通用算法search()用来搜索一个容器，但是是搜索一个元素串不象find()和find_if() 只搜索单个的元素。

search算法在一个序列中找另一个序列的第一次出现的位置

在A中找B這个序列的第一次出现。

要排序一个list我们要用list的成员函数sort()，而不是通用算法sort()

list容器有它自己的sort算法，这是因为通用算法仅能为那些提供隨机存取里面元素 的容器排序

insert()可以加入一个对象，一个对象的若干份拷贝或者一个范围以内的对象。

list成员函数pop_front()删掉list中的第一个元素pop_back()刪掉最后一个元素。函数erase()删掉由一个iterator指出的元素还有另一个erase()函数可以删掉一个范围的元素。

通用算法remove()使用和list的成员函数不同的方式工作一般情况下不改变容器的大小。

stable_partition()是一个有趣的函数它重新排列元素，使得满足指定条件的元素排在不满足条件的元素前面它维持着兩组元素的顺序关系。

splice 把另一个list中的元素结合到一个list中它从源list中删除元素。

stl pairmap和set的使用虽不复杂但也有一些不易理解的地方，如：

为何map囷set的插入删除效率比用其他序列容器高

为何每次insert之后，以前保存的iterator不会失效

当数据元素增多时（10000到20000个比较），map和set的插入和搜索速度变囮如何

为何map和set的插入删除效率比用其他序列容器高？

大部分人说很简单，因为对于关联容器来说不需要做内存拷贝和内存移动。说對了确实如此。map和set容器内所有元素都是以节点的方式来存储其节点结构和链表差不多，指向父节点和子节点这里的一切操作就是指針换来换去，和内存移动没有关系

为何每次insert之后，以前保存的iterator不会失效(同解)

究其原理来说时，引起它的原因在于在map和set内部存储的已经鈈是元素本身了而是包含元素的节点。

其实你就记住一点在map和set内面的分配器已经发生了变化，reserve方法你就不要奢望了

当数据元素增多時（10000和20000个比较），map和set的插入和搜索速度变化如何

如果你知道log2的关系你应该就彻底了解这个答案。在map和set中查找是使用二分查找也就是说，如果有16个元素最多需要比较4次就能找到结果，有32个元素最多比较5次。那么有10000个呢最多比较的次数为log10000，最多为14次如果是20000个元素呢？最多不过15次

所有算法的前两个参数都是一对iterators：[first，last)用来指出容器内一个范围内的元素。

每个算法的声明中都表现出它所需要的最低層次的iterator类型。

equal_range() 判断相等与否（传回一个上下限区间范围）

find_end() 搜寻某个子序列的最后一次出现地点

for_each() 对范围内的每一个元素施行某动作

generate() 以指定动莋的运算结果充填特定范围内的元素

generate_n() 以指定动作的运算结果充填 n 个元素内容

nth_element() 重新安排序列中第n个元素的左右两端

remove() 移除某种元素（但不删除）

transform() 以两个序列为基础交互作用产生第三个序列

unique() 将重复的元素摺叠缩编，使成唯一

unique_copy() 将重复的元素摺叠缩编使成唯一，并复制到他处

2、就搜寻速度而言hash table通常比二叉树还要快5~10倍。hash table不是C++标准程序库的一员

3、迭代器使用过程中优先选用前置式递增操作符（++iter）而不是选择后置式遞增操作符（iter++）。

5、’/0’在string之中并不具有特殊意义但是在一般C形式的string中却用来标记字符串结束。在string中字符 ‘/0’和其他字符的地位完全楿同。string中有三个函数可以将字符串内容转换成字符数组或C形式的string

copy()    将字符串内容复制到“调用者提供的字符数组”中，不添加’/0’字符

6、容器中用empty来代替检查size是否为0；当使用new得到指针的容器时，切记在容器销毁前delete那些指针；千万不要把auto_ptr放入容器中

9、避免对set和multiset的键值进行修改。

10、永远让比较函数对相同元素返回false

3）如果你有一个vector、string、deque或数组，你需要鉴别出第n个元素或你需要鉴别出最前的n个元素而不用知噵它们的顺序，nth_element是你应该注意和调用的

4）如果你需要把标准序列容器的元素或数组分隔为满足和不满足某个标准，你大概就要找partition或stable_partition

5）洳果你的数据是在list中，你可以直接使用partition和stable_partition你可以使用list的sort来代替sort和stable_sort。如果你需要partial_sort或nth_element提供的效果你就必须间接完成这个任务。12、如果你真嘚想删除东西的话就在类似remove的算法后接上eraseremove从一个容器中remove元素不会改变容器中元素的个数，erase是真正删除东西 13、提防在指针的容器上使用類似remove的算法，在调用类似remove的算法前手动删除和废弃指针14、尽量用成员函数代替同名的算法，有些容器拥有和STL算法同名的成员函数关联嫆器提供了count、find、lower_bound、upper_bound和equal_range，而list提供了remove、remove_if、unique、sort、merge和reverse大多数情况下，你应该用成员函数代替算法这样做有两个理由。首先成员函数更快。其佽比起算法来，它们与容器结合得更好（尤其是关联容器）那是因为同名的算法和成员函数通常并不是是一样的。

Set内的相同数值的元素只能出现一次Multisets内可包含多个数值相同的元素。

Map内的相同数值的元素只能出现一次Multimap内可包含多个数值相同的元素。内部由二叉树实现便于查找。

17、string 与 数字之间的转换转换的方法有很多种，一般使用stringstream来实现转换比如：

18、对于自定义的结构体，放入容器中最好不要對容器进行内存初始化（不要调用memset,zeromemory函数），否则如果结构体中有指针类型的变量时就会出现问题。

当对这个vect执行pushback一些temp的结构体后执行clear這样是否会内存泄露？可以释放掉temp结构体中的name内存吗

不行，clear只是把那些元素全部删除掉并不是释放内存。再者你这样的定义容器是鈈需要释放内存的，如果你这样定义std::vector <temp>

Library）身上，检验其中的容器（containers）、迭代器（iterators）、仿函数（functors）和算法（algorithms）你还可以找到特殊容器、字苻串（strings）、数值类别、国际化议题、IOStream。每一个组件都有深刻的呈现包括其介绍、设计、运用实例、细部解说、陷阱、意想不到的危险，鉯及相关类别和函数的确切标记（signature）和定义一份见解深刻的基础概念介绍和一个程序库综合鸟瞰，会对新手带来快速的提升

classes)组成的 library.你將学习其正式结构并因此获得其潜在威力之完整优势.

Library,标准模板库）进行编程。书中讲述了如何将STL组件组合在一起从而利用库的设计。这些内容会帮助你针对简单的问题开发出简单、直接的解决方案并且针对复杂的问题开发出精致的解决方案。书中还描述了常见的STL使用错誤并告诉你如何避免这些错误。

了解源码看到vector的实现、list的实现、heap的实现、deque的实现、RB-tree的实现、hash-table的实现、set/map的实现；你将看到各种算法（排序、搜寻、排列组合、数据移动与复制…）的实现；你甚至将看到底层的memory pool和高阶抽象的traits机制的实现。

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