C++ Primer：顺序容器详解与模板介绍

"C++ Primer 学习笔记整理" 在C++编程中，顺序容器是标准模板库（STL）中的核心组成部分，它们提供了一种高效的方式来存储和操作元素集合。顺序容器包括vector、list和deque，每种都有其特定的设计和优化目标。 1. **vector** 是一种动态数组，它在内存中存储一串连续的元素，这使得它可以提供快速的随机访问，即通过下标操作符[]进行访问。vector支持在末尾的高效插入和删除（push_back和pop_back），但在中间插入和删除元素时，由于需要移动元素并可能重新分配内存，效率较低。为避免频繁的内存分配，可以预先使用reserve()函数预留足够的空间。 2. **list** 是一个双向链表，其元素在内存中非连续分布，通过指针链接。list的优势在于插入和删除元素（特别是位于中间的元素）非常快，但不支持随机访问，只能通过迭代器从头到尾遍历。此外，list提供了一些特有的操作，如splice()用于合并列表，sort()用于排序，以及swap()用于交换两个list。 3. **deque** （双端队列）结合了vector的随机访问能力和list的两端高效插入和删除。它由多个连续的内存块组成，每个块的大小通常为512字节，通过映射管理各个块。deque支持push_front()和pop_front()操作，性能与list相似，但在两端操作和随机访问之间取得平衡。 选择顺序容器时，应考虑以下准则： - 需要随机访问时，vector是首选。 - 已知元素数量时，vector也是好选择，因为它可以避免不必要的内存再分配。 - 对于频繁的插入和删除操作，特别是在容器中间，list更合适。 - 如果只在两端插入和删除，且不关心随机访问，deque是不错的选择。 - 如果需要在输入时中间插入元素，然后进行随机访问，可以先使用list，排序后再转换为vector。 此外，所有顺序容器都支持resize()操作，改变容器的大小，有重载版本允许设置新的大小并初始化新元素。迭代器是访问容器内元素的重要工具，如`*iter`用于获取元素的引用，`iter->mem`访问成员，`++iter`或`iter++`则用于移动迭代器到下一个元素。 模板是C++中实现泛型编程的关键，允许创建泛型类和函数，不指定具体的类型参数。在定义模板时，使用`template<typename 类型参数>`或`template<class 类型参数>`，类型参数如T代表一个未指定的类型。当使用模板时，编译器会根据实参类型实例化模板。模板的使用极大地提高了代码的复用性，例如重载操作符允许为自定义类型定义像内置类型一样的行为，增强了类的行为表现力。