北京大学《程序设计实习》课程-STL与函数对象解析

"北京大学《程序设计实习》课程深入讲解了C++编程实践，特别是标准模板库STL的使用，涵盖了函数对象、pair模板以及多种STL容器类模板，如multiset、set、multimap、map、stack、queue和priority_queue，并强调了copy函数模板的复习。课程由田永鸿主讲，提供了相关的学习资源链接。" 在C++编程中，标准模板库（STL）是一个重要的组成部分，它提供了一系列高效的数据结构和算法，极大地提升了程序的开发效率。本课程的重点在于STL中的容器类模板和函数对象。 1. **函数对象**：函数对象，也称为仿函数，是一个类，其对象能够像函数一样被调用。它们通过重载`operator()`来实现。函数对象的一个优势是可以携带额外的状态信息，这使得它们在某些情况下比普通函数指针更为灵活和强大。它们通常用于作为泛型算法的参数，允许算法根据函数对象的行为进行定制。 2. **pair模板**：pair是STL中的一个工具，用于组合两个不同类型的值。它可以作为一个简单的数据结构，用于存储和传递两个值。例如，它可以用于表示坐标点或键值对。 3. **STL中的其它容器类模板**： - **multiset和set**：这两个容器都存储唯一的元素，但multiset允许重复的元素。它们内部使用红黑树实现，提供快速的查找、插入和删除操作。 - **multimap和map**：multimap类似于multiset，但存储键值对，允许多对键映射到同一个值。map则确保键的唯一性，每个键只对应一个值。两者都提供关联容器的功能。 - **stack、queue和priority_queue**：这些都是顺序容器适配器。stack遵循后进先出（LIFO）原则，queue遵循先进先出（FIFO）原则，而priority_queue则是一个优先级最高的元素总是在前的队列。 4. **copy函数模板**：这是一个重要的STL算法，用于将一个范围内的元素复制到另一个位置。它可以接受各种类型的输入和输出迭代器，支持不同的容器类型。 在课程中，还提出了几个课堂问题来检验对这些概念的理解。例如，迭代器不是简单地等同于指针，它们包含更多的信息以适应不同容器的特性；函数对象可以拥有数据域以存储状态，而函数指针则没有；对于错误检测，课程中提到了一个涉及自定义类与multiset的例子，可能的错误可能在于自定义类的比较操作符不正确，或者未定义默认构造函数。 通过这个课程的学习，学生能够掌握STL的核心概念，提高程序设计的效率和代码质量，同时也能够更好地理解和应用C++的高级特性。