C++学习笔记之函数模板、类模板、STL初识

发布时间：2023-06-14 10:00

文章目录

前言
一、模板
- 1. 模板的概念
- 2. 函数模板
- - 2.1 函数模板语法
  - 2.2 函数模板注意事项
  - 2.3 函数模板案例
  - 2.4 普通函数与函数模板的区别
  - 2.5 普通函数与函数模板的调用规则
  - 2.6 模板的局限性
- 3. 类模板
- - 3.1 类模板语法
  - 3.2 类模板与函数模板的区别
  - 3.3 类模板中成员函数创建时机
  - 3.4 类模板对象做函数参数
  - 3.5 类模板与继承
  - 3.6 类模板成员函数类外实现
  - 3.7 类模板分文件编写
  - 3.8 类模板与友元
  - 3.9 类模板案例
  - 3.10 自定义类型是类模板的参数，构造函数哪个先
二、STL初识
- 1. STL概念
- 2. STL六大组件
- 3. STL中容器、算法、迭代器
- - 容器：存储数据的数据结构
  - 算法：Algorithms
  - 迭代器：容器和算法之间粘合剂
- 4. 容器算法迭代器初识
- - 4.1 Vector存放内置数据类型
  - 4.2 Vector存放自定义数据类型
  - 4.3 Vector容器嵌套容器

前言

C++提高编程：主要针对C++泛型编程和STL技术做详细讲解

一、模板

1. 模板的概念

模板是泛型编程的基础，泛型编程即以一种独立于任何特定类型的方式编写代码。

模板是创建泛型类或函数的蓝图或公式。库容器，比如迭代器和算法，都是泛型编程的例子，它们都使用了模板的概念。

2. 函数模板

C++另一种编程思想称为泛型编程，主要利用的技术就是模板
C++提供两种模板机制：函数模板和类模板

2.1 函数模板语法

函数模板作用：
建立一个通用函数，其函数返回值类型和形参类型可以不具体制定，用一个虚拟的类型来代表

语法：template 函数声明或定义
解释：
template(模板） — 声明创建模板
typename — 表明其后面的符合是一种数据类型，可以用class代替
T — 通用的数据类型，名称可以代替，通常为大写字母

代码如下（示例）：

//交换两个整型函数
void swapInt(int& a, int& b)//用引用交换的是本体，相当于地址传递
{
	int temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}
//交换两个浮点型函数
void swapDouble(double& a, double& b)
{
	double temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}

//函数模板
template<typename T>	//声明一个模板，告诉编译器后面代码中紧跟着的T不要报错，T是一个通用数据类型
void myswap(T& a, T& b)
{
	T temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}

void test01()
{
	int a = 10;
	int b = 20;
	swapInt(a,b);
	cout<<"a="<<a<<endl;//20
	cout<<"b="<<b<<endl;//10
	//利用函数模板交换
	//两种方式使用函数模板
	//1.自动类型推导
	//myswap(a, b);	//因为a是int型，b也是int型。使用编译器推导出T是int型
	//2.显示指定类型
	myswap<int>(a, b);
	cout << "a= " << a << endl;
	cout << "b= " << b << endl;
}

总结：

函数模板利用关键字template
使用函数模板有两种方式：自动类型推导、显示指定类型
模板的目的是为了提高复用性，将类型参数化

2.2 函数模板注意事项

注意事项：

自动类型推导，必须推导出一致的数据类型T 才可以使用
模板必须要确定出T的数据类型，才可以使用

代码如下（示例）：

//利用模板提供通用的交换函数
template<class T>	//typename 可以替换成class
void myswap(T& a, T& b)
{
	T temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}
//1.自动类型推导，必须推导出一致的数据类型T才可以使用
void test01()
{
	int a = 10;
	int b = 20;
	char c = 'c';

	//myswap(a, b);	//正确！
	//myswap(a, c);	//错误！推导不出一致的T类型

	cout << "a= " << a << endl;
	cout << "b= " << b << endl;
}

//2.模板必须要确定出T的数据类型，才可以使用
template<class T>
void func()
{
	cout << "func函数的调用" << endl;
}

void test02()
{
	//func();	报错，因为这个是模板函数，必须确定T的数据类型
	func<int>();
}

2.3 函数模板案例

案例概述：

利用函数模板封装一个排序的函数，可以对不同数据类型数组进行排序
排序规则由大到小，排序算法为选择排序
分别利用char数组和int数组进行测试

代码如下（示例）：

template<typename T>
void mysort(T arr[], int len)	//选择排序
{
	for (int i = 0; i < len; i++)
	{
		int min = i;
		for (int j = i + 1; j < len; j++)
		{
			if (arr[j] < arr[min]) {
				min = j;
			}
		}
		if (min != i)
		{
			T temp = arr[i];
			arr[i] = arr[min];
			arr[min] = temp;
		}
	}
}

template<class T>
void myprintf(T arr[], int len)
{
	for (int i = 0; i < len; i++)
	{
		cout << arr[i] << " " ;
	}
}
void test01()
{
	//测试char数组
	char arr[] = "baderc";
	int len = strlen(arr);	//用sizeof()会把字符数组中的'/0'符合读取进去
	mysort<char>(arr, len);
	myprintf<char>(arr ,len);
	//测试int整型数组
	int arr1[] = { 5,8,6,9,1,2 };
	int len1 = sizeof(arr1) / sizeof(arr1[0]);
	mysort<int>(arr1, len1);
	myprintf<int>(arr1, len1);
}

2.4 普通函数与函数模板的区别

普通函数调用时可以发生自动类型转换（隐式类型转换）
函数模板调用时，如果利用自动类型推导，不会发生隐式类型转换
如果利用显示指定类型的方式，可以发生隐式类型转换

代码如下（示例）：

//普通函数
int myadd01(int a, int b)
{
	return a + b;
}

//函数模板
template<typename T>
T myadd02(T a, T b)
{
	return a + b;
}

void test01()
{
	int a = 10;
	int b = 20;
	char c = 'a'; // a --- 97
	cout << myadd01(a, b) << endl;		//30
	cout << myadd01(a, c) << endl;		//107 编译器将char型数据转换为int型
	//cout << myadd02(a, c) << endl;		//报错，自动类型推导不会发生隐式类型转换，不会把char型转换为int型
	cout << myadd02<char>(a, c) << endl;	// k
	cout << myadd02<int>(a, c) << endl;		//107
}

2.5 普通函数与函数模板的调用规则

调用规则如下：

如果函数模板和普通函数都可以实现，优先调用普通函数
可以通过空模板参数列表来强制调用函数模板
函数模板也可以发生重载
如果函数模板可以产生更好的匹配，优先调用函数模板

代码如下（示例）：

//普通函数
void myprintf(int a, int b)
{
	cout << "调用的普通函数" << endl;
}

//函数模板
template<typename T>
void myprintf(T a, T b)
{
	cout << "调用的模板" << endl;
}
//函数模板可以重载
template<typename T>
void myprintf(T a, T b, T c)
{
	cout << "调用重载的模板" << endl;
}

void test01()
{
	int a = 10;
	int b = 20;
	myprintf(a, b);//允许普通函数和函数模板同时存在，但优先调用普通函数
	//通过空模板参数列表，强制调用函数模板
	myprintf<>(a, b);
	//myprintf(a,b,100);
	//4.如果函数模板可以产生更好的匹配，优先调用函数模板
	char c1 = 'a';
	char c2 = 'b';
	myprintf(c1, c2);	//调用的模板，因为如果调用函数，还需要隐式类型转换
}

总结：既然提供了函数模板，最好就不要提供普通函数，否则容易出现二义性

2.6 模板的局限性

局限性：

模板的通用性并不是万能的
例如：

template<class T>
void function(T a,T b)
{
	a = b;
}

在上述代码中提供的赋值操作，如果传入的a和b是一个数组，就无法实现
再例如：

template<class T>
void f(T a, T b)
{
	if(a > b){...}
}

如果T的数据类型传入的是像Person这样的自定义数据类型，也无法正常运行

可以进行运算符重载，另一种方法是提供具体化的模板

C++为了解决这种问题，提供模板的重载，可以为这些特定的类型提供具体化的模板
代码如下（示例）：

//创建一个person类
class person
{
public:
	person(string name, int age)
	{
		this->m_age = age;
		this->m_name = name;
	}
	string m_name;	//姓名
	int m_age;		//年龄
};

//对比两个数据是否相等函数
template<class T>
bool mycompare(T &a, T &b)
{
	return a == b;
}
//模板重载，具体化
//这样就能对比自定义类型的数据了
template<> bool mycompare(person& p1, person& p2)
{
	return p1.m_name == p2.m_name && p1.m_age == p2.m_age;
}
void test01()
{
	int a = 10;
	int b = 20;
	bool ret = mycompare(a, b);
	if (ret)
		cout << "a == b " << endl;
	else
		cout << " a != b" << endl;
}
void test02()
{
	person p1("张三", 10);
	person p2("李四", 20);
	bool ret = mycompare(p1, p2);
	if (ret)		cout << "p1 == p2" << endl;
	else			cout << "p1 != p2" << endl;
}

利用具体化的模板，可以解决自定义类型的通用化
学习模板不是为了写模板，而是在STL能够运用系统提供的模板

3. 类模板

3.1 类模板语法

类模板作用：建立一个通用类，类中的成员数据类型可以不具体制定，用一个虚拟的类型来代表
语法：

template<typename T> 
类

代码如下（示例）：

template<typename nametype,typename agetype>
class person
{
public:
	person(nametype name, agetype age)
	{
		this->m_age = age;
		this->m_name = name;
	}
	nametype m_name;
	agetype m_age;
};
void test01()
{
	person<string, int> p1("张三",10);
	cout << "name = " << p1.m_name << " " << "age = " << p1.m_age << endl;
}

类模板和函数模板语法相似，在声明模板template后面加类，此类称为类模板

3.2 类模板与函数模板的区别

区别有两点：

类模板没有自动类型推导的使用方式
类模板在模板参数列表中可以有默认参数

代码如下（示例）：

#include
using namespace std;
#include

//类模板与函数模板的区别
template<class  nametype, class agetype = int>    //模板中typename可以替换为class
class person
{
    public:
        person(nametype name, agetype age)
            {
                this->m_age = age;
                this->m_name = name;
            }
            void showPerson()
            {
                cout << "name:" << this->m_name << endl
                     << "age:" << this->m_age << endl;
            }
  
            nametype m_name;
            agetype m_age;
};

//1.类模板没有自动类型推导使用方式
void test01()
    {
        //person p1("张三", 100);     //会报错，无法使用自动类型推导
        person<string, int> p1("张三", 100);     //正确，只能用显示指定类型
        p1.showPerson();
    }
    //2.类模板在模板参数列表中可以有默认参数

void test02()
{
    person<string>p2("猪八戒", 999);
    p2.showPerson();
}
int main()
{
    test01();
    test02();
    return 0;
}

总结：

类模板使用只能用显示指定类型方式
类模板中的模板参数列表可以有默认参数

3.3 类模板中成员函数创建时机

类模板中成员函数和普通类中成员函数创建时机是有区别的：

普通类中的成员函数一开始就可以创建
类模板中的成员函数在调用时才创建

代码如下（示例）：

#include
using namespace std;

//类模板中成员函数在调用时才创建

class person1
{
    public:
        void showperson1()
        {
            cout << "person1" << endl;
        }
};

class person2
{
    public:
        void showperson2()
        {
            cout << "person2" << endl;
        }
};

template<class T>
class Myclass
{
    public:
        T obj;

        //类模板中的成员函数
        void func1()
        {
            obj.showperson1();
        }
         void func2()
        {
            obj.showperson2();
        }
};

void test01()
{
    Myclass<person1> m;
    m.func1();
    //m.func2(); //编译会出错，说明 函数调用才会去创建成员函数
}
int main()
{
    test01();
    return 0;
}

总结

类模板中的成员函数不是一开始就创建的，只是在调用时才去创建

3.4 类模板对象做函数参数

学习目标：类模板实例化出的对象，向函数传参的方式

有三种传入方式：
1.指定传入类型 — 直接显示对象的数据类型
2. 参数模板化 — 将对象中的参数变为模板进行传递
3. 整个类模板化 — 将这个对象类型模板化进行传递

代码如下（示例）：

#include
using namespace std;
#include

//类模板对象做函数参数

//写个类模板
template<class T1, class T2>
class person
{
    public:
        person(T1 name, T2 age)
        {
            this->m_age = age;
            this->m_name = name;
        }

        void showperson()
        {
            cout << "姓名：" << this->m_name << endl
                 << "年龄：" << this->m_age << endl;
        }
        T1 m_name;
        T2 m_age;
};
//1.指定传入类型
void printfperson1(person<string,int> &p)   //直接指定
{
    p.showperson();
}
void test01()
{
    person<string, int> p1("孙悟空", 100);
    printfperson1(p1);
}
//2.参数模板化
template<class T1, class T2>
void printfperson2(person<T1,T2> &p)
{
    p.showperson();
    cout << " T1的类型为：" << typeid(T1).name() << endl;
    cout << "T2的类型为：" <<  typeid(T2).name() << endl;
}
void test02()
{
     person<string, int> p2("猪八戒", 90);
    printfperson2(p2);
}

//3.整个类模板化
template<class T3>
void printperson3(T3 &p)
{
    p.showperson();
}
void test03()
{
    person<string, int> p3("唐僧", 80);
    printperson3(p3);
}
int main()
{
    test01();
    test02();
    test03();
    return 0;
}

总结：

通过类模板创建的对象，可以有三种方式向函数中进行传参
使用广泛是第一种：指定传入的类型

3.5 类模板与继承

当类模板碰到继承时，需要注意以下几点：

当子类继承的父类是一个类模板时，子类在声明的时候，要指定出父类中T的类型
如果不指定，编译器无法给子类分配内存
如果想灵活指定出父类中T的类型，子类也需变为类模板

#include
using namespace std;

//类模板与继承
//基类
template<class T>
class base
{
    T m;
};

//class son : public base     //错误，必须要知道父类中的T类型，才能继承给子类
//c++  编译需要给子类分配内存，必须知道父类中T的类型才可以向下继承
class son : public base<int>
{
    
};
void test01()
{
    son s1;
}

//如果想灵活指定父类中T类型，子类也需要变为类模板
template<class T1, class T2>
class son1 :public base<T2>
{
    public:
    T1 obj;
};
void test02()
{
    son1<int, char> S2;
}

int main()
{
    test01();
    test02();
    return 0;
}

总结： 如果父类是类模板，子类需要指定出父类中T的数据类型

3.6 类模板成员函数类外实现

代码如下（示例）：

#include
using namespace std;

// 类模板成员函数类外实现
template<class T1, class T2>
class Person
{
public:
	Person(T1 name, T2 age);
	void showPerson();
	
	T1 m_Name;
	T2 m_Age;
};

// 构造函数类外实现
template<class T1, class T2>
Person<T1, T2>::Person(T1 name, T2 age)
{
	this->m_Age = age;
	this->m_Name = name;
	
}
// 成员函数类外实现
template<class T1, class T2>
void Person<T1, T2>::showPerson()
{
	cout<<"姓名： "<< this->m_Name <<" " << "年龄： " << this->m_Age << endl;
}

void test01()
{
	Person<string, int> p1("张三", 100);
	p1.showPerson();
}
int main()
{
	test01();
}

3.7 类模板分文件编写

问题：

类模板中成员函数创建时机是在调用阶段，导致分文件编写时链接不到

解决：

解决方式1：直接包含.cpp源文件
解决方式2：将声明和实现写到同一个文件中，并更改后缀名为.hpp，.hpp是约定的名称，并不是强制

代码如下（示例）：

// 方式1
// person.h文件
#pragma once
#include
using namespace std;

template<class T1, class T2>
class Person
{
public:
	Person(T1 name, T2 age);
	void showPerson();
	
	T1 m_Name;
	T2 m_Age;
};

// person.cpp 文件
#include "person.h"

// 构造函数类外实现
template<class T1, class T2>
Person<T1, T2>::Person(T1 name, T2 age)
{
	this->m_Age = age;
	this->m_Name = name;
	
}
// 成员函数类外实现
template<class T1, class T2>
void Person<T1, T2>::showPerson()
{
	cout<<"姓名： "<< this->m_Name <<" " << "年龄： " << this->m_Age << endl;
}

// 运用方式1，主函数文件要包含.cpp源文件
// 如果用方式2，将声明和实现同一个文件中，并改后缀名为.hpp，然后主函数文件引入
#include
#include
using namespace std;
#include "person.cpp"

void test01()
{
	Person<string, int> p1("张三", 100);
	p1.showPerson();
}
int main()
{
	test01();
}

3.8 类模板与友元

实现：类模板配合友元函数的类内和类外实现

全局函数类内实现 - 直接在类内声明友元即可
全局函数类外实现 - 需要提前让编译器知道全局函数的存在

总结：用类内实现就好，用法简单

//类内实现
#include
#include 
using namespace std;

// 类模板成员函数类外实现
template<class T1, class T2>
class Person
{
    //全局函数 类内实现
    friend void printPerson(Person<T1, T2> p)
    {
        cout << "姓名：" << p.m_Name << "年龄： "<<  p.m_Age << endl;
    }

public:
	Person(T1 name, T2 age)
    {
        this->m_Age = age;
        this->m_Name = name;
    }

private:

	T1 m_Name;
	T2 m_Age;
};

void test01()
{
	Person<string, int> p1("张三", 100);
	printPerson(p1);
}
int main()
{
	test01();
}

#include
#include 
using namespace std;

// 提前让编译器知道person类
template<class T1,class T2>
class Person;

// 要让编译器知道有这个全局函数
template<class T1,class T2>
void printPerson(Person<T1, T2> p)
{
    cout << "姓名：" << p.m_Name << "年龄： "<<  p.m_Age << endl;
}

// 类模板成员函数类外实现
template<class T1, class T2>
class Person
{
    //全局函数 类外实现
    // 加空模板参数列表
    friend void printPerson<>(Person<T1, T2> p);
public:
	Person(T1 name, T2 age)
    {
        this->m_Age = age;
        this->m_Name = name;
    }

private:

	T1 m_Name;
	T2 m_Age;
};


void test01()
{
	Person<string, int> p1("张三", 100);
	printPerson(p1);
}
int main()
{
	test01();
}

3.9 类模板案例

案例描述：实现一个通用的数组类，要求如下：

可以对内置数据类型以及自定义数据类型的数据进行存储
将数组中的数据存储到堆区
构造函数中可以传入数组的容量
提供对应的拷贝函数以及operator=防止浅拷贝问题
提供尾插法和尾删法对数组中的数据进行增加和删除
可以通过下标的方式访问数组中的元素
可以获取数组中当前元素个数和数组的容量

#include
using namespace std;

template<class T>
class MyArray
{
public:
    // 构造函数 传入容量参数
    MyArray(int capacity)
    {
        cout << "有参构造函数调用" << endl;
        this->m_capacity = capacity;
        this->m_size = 0;
        this->pAddress = new T[this->m_capacity];
    }
    // 拷贝构造函数 
    MyArray(const MyArray& arr)
    {
        cout << "拷贝构造函数调用" << endl;
        this->m_capacity = arr.m_capacity;
        this->m_size = arr.m_size;

        //深拷贝
        this->pAddress = new T[arr.m_capacity];
        // 将arr中的数据都拷贝过来
        for(int i=0; i< arr.m_capacity; i++)
        {
            this->pAddress[i] = arr.pAddress[i];
        }
    }

    // operator= 防止浅拷贝问题
    MyArray& operator=(const MyArray& arr)
    {
        cout << "运算符=重载函数调用" << endl;
        //先判断原来堆区是否有数据，如果有释放
        if(this->pAddress != NULL)
        {
            delete[] this->pAddress;
            this->pAddress = NULL;
            this->m_capacity = 0;
            this->m_size = 0;
        }
        // 深拷贝
        this->m_capacity = arr.m_capacity;
        this->m_size = arr.m_size;
        
        this->pAddress = new T[arr.m_capacity];
        // 将arr中的数据都拷贝过来
        for(int i=0; i< arr.m_capacity; i++)
        {
            this->pAddress[i] = arr.pAddress[i];
        }
        return *this;
    }

    // 尾插法
    void Push_Back(const T& val)
    {
        // 判断容量是否等于大小
        if(this->m_capacity == this->m_size)
        {
            return;
        }
        this->pAddress[this->m_size] = val; //在数组末尾插入数据
        this->m_size++;
    }

    // 尾删法
    void Pop_Back()
    {
        if(this->m_size == 0)
        {
            return;
        }
        // 让用户访问不到最后一个元素，即为尾删，逻辑删除
        this->m_size--;
    }
    // 通过下标访问数据
    T operator[] (int index)
    {
        return this->pAddress[index];
    }

    // 返回数据容量
    int getCapacity()
    {
        return this->m_capacity;
    }
    // 返回数组大小
    int getSize()
    {
        return this->m_size;
    }
    // 析构函数
    ~MyArray()
    {
        cout << "析构函数调用" << endl;
        if(this->pAddress != NULL)
        {
            delete[] this->pAddress;
            this->pAddress = NULL;
        }
    }


private:
    T * pAddress;  // 指针指向堆区开辟的真实数组
    int m_capacity;  // 数组容量
    int m_size;     // 数组大小
};

void test01()
{
    MyArray <int> arr1(5);      // 有参构造函数调用
    //arr1[0];          // 访问不到，需要重载
    MyArray<int> arr2(arr1);    //  拷贝构造函数调用
    MyArray<int> arr3(100);     //  有参构造函数调用
    arr3 = arr1;                //  运算符=重载函数调用

    
}
int main()
{
    test01();
    return 0;
}

3.10 自定义类型是类模板的参数，构造函数哪个先

#include
using namespace std;

class base
{
public:
    base()
    {
        cout << "自定义类型构造函数" << endl;
    }
    ~base()
    {
        cout << "自定义类型析构函数" << endl;
    }
};

template<class T>
class person1
{
public:
    person1()
    {
        cout << "模板类构造函数" << endl;
    }
    ~person1()
    {
        cout << "模板类析构函数" << endl;
    }
private:
    T a;
};

int main()
{
    person1<base> p1;
    return 0;
}

二、STL初识

1. STL概念

C++的面向对象和泛型编程思想，目的就是复用性的提升
STL（standard template library)，标准模板库
STL从广义上分为：容器（container）算法（algorithm）迭代器（iterator）
容器和算法之间通过迭代器进行无缝连接
STL 几乎所有的代码都采用了模板类和模板函数

2. STL六大组件

STL大体分为六大组件，分别是：容器、算法、迭代器、仿函数、适配器(配接器)、空间配置器

容器：各种数据结构，如vector、list、deque、set、map等，用来存放数据
算法：各种常用的算法，如sort、find、copy、for_each等
迭代器：扮演了容器与算法之间的胶合剂
仿函数：行为类似函数，可作为算法的某种策略
适配器：一种用来修饰容器或者仿函数或迭代器接口的东西
空间配置器：负责空间的配置与管理

3. STL中容器、算法、迭代器

容器：存储数据的数据结构

STL容器就是将应用最广泛的一些数据结构实现出来
常用的数据结构：数组，链表，树，栈，队列，集合，映射表等
这些容器分为序列式容器和关联式容器两种：

序列式容器：强调值的排序，序列式容器中的每个元素均有固定的位置
关联式容器：二叉树结构，各元素之间没有严格的物理上的顺序关系

算法：Algorithms

算法分为：质变算法和非质变算法

质变算法：是指运算过程中会更改区间中的元素的内容，例如拷贝，替换，删除等等
非质变算法：是指运算过程中不会更改区间中的元素内容，例如查找、计数、遍历、寻找极值等等

迭代器：容器和算法之间粘合剂

提供一种方法，使之能够依序寻访某个容器所含的各个元素，而又无需暴露该容器的内部表示方式。
某个容器都有自己专属的迭代器
迭代器使用非常类似于指针

迭代器种类：

种类	功能	支持运算
输入迭代器	对数据的只读访问	只读，支持++、==、!=
输出迭代器	对数据的只写访问	只写，支持++
前向迭代器	读写操作，并能向前推进迭代器	读写，支持++、==、!=
双向迭代器	读写操作，并能向前和向后操作	读写，支持++、–
随机访问迭代器	读写操作，可以以跳跃的方式访问任意数据，功能最强的迭代器	读写，支持++、–、【n】、-n、<、<=、>、>=

常用的容器中迭代器种类为双向迭代器，和随机访问迭代器

4. 容器算法迭代器初识

STL中最常用的容器为Vector，可以理解为数组，下面将学习如何向这个容器中插入数据、并遍历这个容器

4.1 Vector存放内置数据类型

容器：vector
算法：for_each
迭代器：vector::iterator

#include 
#include 
#include 
using namespace std;

void MyPrint( int val)
{
    cout << val << endl;
}

void test01()
{
    // 创建vector容器对象，并且通过模板参数指定容器中存放的数据的类型
    vector<int> v;
    // 向容器中放数据
    v.push_back(10);
    v.push_back(20);
    v.push_back(30);
    v.push_back(40);

    // 每个容器都有自己的迭代器，迭代器是用来遍历容器中的元素
    // v.begin() 返回迭代器，这个迭代器指向容器中第一个数据
    // v.end() 返回迭代器， 这个迭代器指向容器元素的最后一个元素的下一个位置
    // vector::iterator 拿到vector这种容器的迭代器类型

    vector<int>::iterator pBegin = v.begin();  // 指向第一个数据
    vector<int>::iterator pEnd = v.end();   // 指向最后一个数据的下一个位置

    // 第一种遍历方式
    while(pBegin != pEnd)
    {
        cout<< *pBegin << endl;
        pBegin++;
    }

    // 第二种遍历方式
    for(vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
    {
        cout << *it << endl;
    }

    // 第三种遍历方式
    // 使用STL提供标准遍历算法 需要头文件 algorithm
    for_each(v.begin(), v.end(), MyPrint);

}
int main()
{
    test01();
    return 0;
}

4.2 Vector存放自定义数据类型

学习目标：vector中存放自定义数据类型，并打印输出

#include
#include
#include
using namespace std;

// 自定义数据类型
class Person
{
public:
    Person(string name, int age)
    {
        this->mAge = age;
        this->mName = name;
    }

public:
    string mName;
    int mAge;
};

// 存放对象
void test01()
{
    // 创建存放person类型的数据容器
    vector<Person> v;

    // 创建数据
    Person p1("aaa", 111);
    Person p2("bbb", 222);
    Person p3("ccc", 333);
    Person p4("ddd", 444);
    
    v.push_back(p1);
    v.push_back(p2);
    v.push_back(p3);
    v.push_back(p4);

    for(vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
    {
        cout<<"Name: " << (*it).mName << " Age: " << (*it).mAge << endl;
    }
}
// 存放对象指针
void test02()
{
    vector<Person*> v1;
    // 创建数据
    Person p1("aaa", 111);
    Person p2("bbb", 222);
    Person p3("ccc", 333);
    Person p4("ddd", 444);
    
    v1.push_back(&p1);
    v1.push_back(&p2);
    v1.push_back(&p3);
    v1.push_back(&p4);
    
    for(vector<Person*>::iterator it = v1.begin(); it != v1.end(); it++)
    {
        cout<<"Name: " << (*it)->mName << " Age: " << (*it)->mAge << endl;
    }
}
int main()
{
    test01();
    test02();
    return 0;
}

4.3 Vector容器嵌套容器

学习目标：容器中嵌套容器，我们将所以数据进行遍历输出

#include
#include
#include
using namespace std;


// 容器嵌套容器
void test01()
{
    
    vector< vector<int> > v;

    vector<int> v1;
    vector<int> v2;
    vector<int> v3;
    vector<int> v4;

    for(int i=0; i<4; i++)
    {
        v1.push_back(i+1);
        v2.push_back(i+2);
        v3.push_back(i+3);
        v4.push_back(i+4);
    }

    // 将容器元素插入到vector v 中
    v.push_back(v1);
    v.push_back(v2);
    v.push_back(v3);
    v.push_back(v4);

    for(vector< vector<int> >::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
    {
        // 此时(*it) --------容器vector
        for(vector<int>::iterator it1 = (*it).begin(); it1 != (*it).end(); it1++)
        {
            cout<< *it1 <<" ";
        }
    }
}

int main()
{
    test01();

    return 0;
}

C++学习笔记之函数模板、类模板、STL初识

文章目录

前言

一、模板

1. 模板的概念

2. 函数模板

2.1 函数模板语法

2.2 函数模板注意事项

2.3 函数模板案例

2.4 普通函数与函数模板的区别

2.5 普通函数与函数模板的调用规则

2.6 模板的局限性

3. 类模板

3.1 类模板语法

3.2 类模板与函数模板的区别

3.3 类模板中成员函数创建时机

3.4 类模板对象做函数参数

3.5 类模板与继承

3.6 类模板成员函数类外实现

3.7 类模板分文件编写

3.8 类模板与友元

3.9 类模板案例

3.10 自定义类型是类模板的参数，构造函数哪个先

二、STL初识

1. STL概念

2. STL六大组件

3. STL中容器、算法、迭代器

容器：存储数据的数据结构

算法：Algorithms

迭代器：容器和算法之间粘合剂

4. 容器算法迭代器初识

4.1 Vector存放内置数据类型

4.2 Vector存放自定义数据类型

4.3 Vector容器嵌套容器

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