C++ STL详解：迭代器与容器类别

"C++标准模版库(STL)提供了丰富的数据结构和算法，其中容器和迭代器是其核心组成部分。容器是存储元素的对象，包括vector、deque、list、set、multiset、map、multimap等，每种容器支持不同级别的迭代器。迭代器作为访问容器内元素的接口，vector和deque支持随机访问迭代器，允许高效地随机读写元素；list、set和multiset支持双向迭代器，可向前和向后遍历，但不支持随机访问。而stack、queue和priority_queue则不支持迭代器，它们遵循特定的访问规则，如LIFO（后进先出）或FIFO（先进先出）。 1. 概论 C++的重用性体现在面向对象和泛型程序设计上。STL是泛型编程的体现，通过模板机制实现了数据结构和算法的通用化，使得开发者无需为不同数据类型重复编写代码。 2. 模板机制 模板是C++中的一个关键特性，它允许定义泛型函数和类。通过无类型参数（类型参数），模板可以生成针对多种数据类型的实例。这解决了传统方法中需要为每种类型创建单独函数的问题，增强了代码的可复用性和灵活性。 3. STL中的基本概念 STL主要包括容器、迭代器、算法和仿函数（functors）。容器存储元素，迭代器提供访问方式，算法在容器上的元素上执行操作，仿函数则作为函数对象使用，增强算法的功能。 4. 容器概述 - vector：动态数组，支持随机访问，插入和删除元素效率相对较低。 - deque：双端队列，类似vector，但支持在两端快速插入和删除。 - list：双向链表，插入和删除元素效率高，但随机访问效率低。 - set/multiset：红黑树实现的集合，存储唯一或重复元素，支持双向迭代。 - map/multimap：红黑树实现的键值对集合，键是唯一的，而multimap允许键重复。 - stack：后进先出（LIFO）容器，不支持迭代器。 - queue：先进先出（FIFO）容器，不支持迭代器。 - priority_queue：优先级队列，元素按优先级排序，不支持迭代器。 5. 迭代器 迭代器扮演着指针的角色，允许程序员遍历容器内的元素。有以下几种类型的迭代器： - 随机访问迭代器：支持随机访问，如同指针的算术运算。 - 前向迭代器：只支持向前移动，不能后退。 - 双向迭代器：既能向前也能向后移动。 - 输入迭代器：用于读取容器，只能向前移动，通常用于输入流。 - 输出迭代器：用于写入容器，只能向前移动，通常用于输出流。 6. 算法简介 STL提供了一系列预定义的算法，如排序（sort）、查找（find）、复制（copy）等，这些算法能应用于各种类型的容器，通过迭代器操作元素。 总结，C++的STL是强大的工具，它利用模板机制实现了数据结构和算法的泛型化，提高了代码的效率和可维护性。理解并熟练运用容器和迭代器是掌握STL的关键，这将极大地提升C++编程的能力。