C++ 编程和 STL 事实

C++ 是由 Bjarne Stroustrup 设计的一种广泛使用且强类型的语言，它是 C 语言的改进版本。C++ 在处理系统资源方面具有相当大的能力，可用于过程式和面向对象编程，并可用于游戏开发和金融应用等活动。

标准模板库 (STL) 是一个先进的 C++ 库，包含模板类和函数，主要用于处理数据集。STL 通过提供大量算法、数据结构和迭代器，提高了 C++ 编程语言的效率，从而节省了编写复杂代码的时间。最终，STL 扩展了 C++ 应用程序的范围和实用性。

语法

在 C++ 编程中，上下文是指与程序布局相关的结构和强制性规则。它非常重要，因为给定语言的语法有助于编译器解释程序中使用的语言并执行它。一些核心语法组件包括：

原始数据类型，例如 int、float 和 double，它们进一步分为预定义数据类型和派生数据类型。

• If、while 和 for 是控制结构（配置结构）的示例。
• 过程（例如 int main() void display()）
• 用户和资源（用于面向用户的方法）

STL 遵循一系列规则，特别是涉及容器、算法和迭代器的语法。以下是每个部分的概览：

• 容器：包含数据的概念，例如数组或列表（例如，vector、list、map）。
• 算法：将在容器内执行的函数指针（例如，对值进行排序、查找某些值、对它们求和）。
• 迭代器是容器中其他逻辑元素的引用对象，允许导航（begin、end 等）。

关键参数

在使用 STL 时，理解以下参数至关重要：

• 容器类型：选择的容器类型决定了数据操作的便捷性。例如，vector 非常适合动态数组，而 map 非常适合键值对。
• 模板参数：STL 使用模板使函数和类能够使用通用的对象类型。此参数由类型名称或类表示，并在尖括号 <> 中指定。
• 复杂度：STL 算法具有与所使用的容器相关的特定时间复杂度。当计算复杂度已知时，这在很大程度上决定了需要使用哪个特定的 STL 组件。

STL 知识点

STL 是一个类和函数库的子集，以模板的形式实现了各种数据结构和算法。

它包含三个主要组件：

• 向量（例如，vector、list、map）
• 迭代函数，如 sort()、find() 和 accumulate()。
• 增量（用于在容器内移动）。
• 提供泛型编程的能力；因此，代码可以被重用并且是最佳的。
• STL 算法的时间复杂度也经过优化，并且有明确的定义。

常用容器

• vector（动态数组）
• map（键值对）。
• 它可以在所有平台上使用，并且是 C++ 标准库的一部分。
• 适用于竞赛编程、视频游戏创建和高使用率的金融系统。

1. 使用 pair 为容器赋值

您可以使用一对花括号为容器赋值。

输出

 
First: 7, Second: (b, 12)   

2. C++ 中的 GCD 函数

输出

 
GCD: 12   

3. 使用 to_string() 将整数转换为字符串

输出

 
String: 123   

4. 使用 stoi() 将字符串转换为整数

输出

 
Integer: 456   

5. Set 默认按升序存储元素

输出

 
5 10 20 30   

6. 函数外部的变量是静态的，默认值为 0

输出

 
0 0 0 0 0   

7. Memset 用于初始化数组

您可以使用 memset() 将整数数组的所有元素初始化为 0 或 -1。

输出

 
0 0 0 0 0 
-1 -1 -1 -1 -1   

如果您尝试使用 memset() 初始化其他值，由于 memset() 按字节操作的方式，它可能无法按预期工作。

8. 在 STL 中使用 vector 和 sort

输出

 
Sorted numbers: 1 3 5 8 9   

优点

STL 的几个优点如下：

• 效率：STL 非常有用，提供了在编程时使用最佳算法的机会，无需从头开始编写代码。例如，STL 中的 sort 函数使用了以其快速平均时间复杂度而闻名的 QuickSort 算法。
• 可重用性：代码的可重用性是实现的主要优点之一。STL 组件很可能在各种应用中通用，并且可以操作不同类型的数据；仍然可以将特定功能重用于不同的数据结构。
• 可移植性：C++ 标准库是平台无关的，STL 包含在 C++ 标准库包中。这种可移植性使得基于 STL 的代码可以在任何其他带有普通 C++ 编译器的机器上进行编译和运行。
• 可靠性：STL 组件经过故障测试，这意味着这些组件非常可靠。

用例

STL 的几个用例如下：

• 数据库系统：STL 中的 Map 和 unordered_map 容器用于构建索引和键值数据存储。
• Web 服务器：STL 中包含一些算法，如 sort、search 和 transform，它们在管理和排序请求或日志方面很有用。
• 金融建模：Deque 和 priority_queue 是用于实时缓存和处理大量数据决策的强大工具，在 C++ STL 的量化金融中得到应用。
• 游戏开发：STL 的 list 和 vector 都可以轻松创建和修改大型游戏对象集合。

结论

C++ 和 STL 一起为现代软件行业提供了强大而灵活的基础。

C++ 具有系统编程所需的时间效率和程序控制程度，而 STL 通过提供丰富的软件组件库来提高生产力。对于那些在重数据处理环境中工作或计划从事当代高性能工作的人来说，掌握 STL 以获得最佳性能至关重要。除了这两个对开发人员的优势外，STL 还提供了可靠且可移植的代码供程序使用。使用 C++ 和 STL 可以帮助开发人员创建更好、更易于维护、更高效、质量更高的代码。