Effective STL:深入理解STL容器与性能优化

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"Effective STL是一本关于C++标准模板库(STL)的实践指南,旨在帮助开发者更有效地利用STL中的容器、算法和迭代器。书中涵盖了从选择合适的容器到理解自定义分配器的多种主题,同时强调了STL在多线程环境下的行为以及与C++其他部分的交互。" 在《Effective STL》中,作者提供了15个关于STL使用的有效准则,这些准则可以帮助开发者避免常见陷阱,提升代码质量和效率。以下是这些准则的详细解释: 1. **选择容器需谨慎**:不同的容器(如vector、list、set等)有不同的性能特性和用途。选择适合应用需求的容器能提高程序效率。 2. **警惕容器独立代码的幻觉**:虽然STL提供了通用接口,但不同容器的实现可能有差异,编写完全独立于特定容器的代码是困难的。 3. **确保容器对象的复制既快速又正确**:STL容器中的元素应支持浅拷贝(shallow copy)或深拷贝(deep copy),以保证容器的正确复制和赋值。 4. **使用empty()而不是size()==0检查空容器**:empty()方法更为直观且效率更高。 5. **优先使用范围成员函数**:如`std::for_each()`而非单独操作元素,范围版本通常更高效,因为它们避免了迭代器的重复解引用。 6. **注意C++最令人困扰的解析**:当创建对象时,避免隐式类型转换可能导致的意外构造。 7. **使用动态分配指针的容器时,记得在容器销毁前删除指针**:避免内存泄漏,确保正确释放资源。 8. **避免在容器中使用auto_ptr**:`std::auto_ptr`不是线程安全的,并且在容器中使用可能导致所有权问题。使用`std::unique_ptr`或`std::shared_ptr`代替。 9. **慎重选择删除选项**:删除容器元素时,了解不同方法(如erase()、remove()等)的区别及其对性能的影响。 10. **理解分配器的约定和限制**:分配器影响内存管理和容器的内存布局,定制分配器时要遵循标准约定。 11. **理解自定义分配器的合法用途**:分配器可以用于优化内存分配策略,但过度使用可能会增加复杂性。 12. **对STL容器的线程安全性有合理期待**:大部分STL容器不是线程安全的,多线程环境下需要额外同步。 13. **优先选择vector和string**:相对于动态数组,vector和string提供了更多便利功能,如自动扩展和异常安全。 14. **使用reserve避免不必要的重新分配**:在插入大量元素之前调用reserve(),可以减少因容量不足而引发的内存重分配次数,提高效率。 15. **注意不同字符串实现的差异**:不同编译器或库可能有不同的字符串实现,这可能影响性能和兼容性。 16. **知道如何将vector和string数据传递给遗留API**:了解如何适配不支持STL的旧代码,可能需要转换为原始数组或C-style字符串。 17. **利用“交换技巧”来修剪过剩容量**:通过交换元素,可以有效地释放vector或string不再需要的内存,而不必移动所有元素。 这些准则提供了深入理解STL和编写高效C++代码的关键指导,对于任何使用STL的开发者来说都是宝贵的经验。