侯捷 C++八部曲筆記匯總 - - - 持續(xù)更新 ! ! !
一、C++ 面向對象高級開發(fā)
1、C++面向對象高級編程(上)
2、C++面向對象高級編程(下)
二、STL 標準庫和泛型編程
1、分配器、序列式容器
2、關聯(lián)式容器
3、迭代器、 算法、仿函數(shù)
4、適配器、補充
三、C++ 設計模式
四、C++ 新標準
五、C++ 內(nèi)存管理機制
六、C++ 程序的生前和死后
使用一個東西，卻不明白它的道理，不高明！—— 林語堂
階段學習
使用C++標準庫
認識C++標準庫（胸中自有丘壑?。?br> 良好使用C++標準庫
擴充C++標準庫
所謂 Generic Programming （GP，泛型編程），就是使用 template （模板）為主要工具來編寫程序。
-
GP是將datas和methods分開來；-
Containers和Algorithms可各自閉門造車﹐其間以Iterator連通即可· -
Algorithms通過Iterators確定操作范圍﹐也通過Iterators取用Container元素。
-
-
OOP(Object-Oriented Programming)，企圖將datas和methods關聯(lián)在一起。
C++標準模板庫Standard Template 最重要的六大部件(Components)：容器、算法、仿函數(shù)、迭代器、適配器、分配器
-
容器(
Containers)是class template -
算法(
Algorithms)是function template（其內(nèi)最終涉及元素本身的操作，無非就是比大小！） - 迭代器(
Iterators)是class template - 仿函數(shù)(
Functors)是class template - 適配器(
Adapters)是class template - 分配器(
Allocators)是class template
關系圖：
適配器（Adapters）
可以把它理解為改造器，它要去改造一些東西；也可以理解為實現(xiàn)換膚功能。
已經(jīng)存在的東西，改接口，改函數(shù)名等。。。
實現(xiàn)適配，可以使用繼承（is a）、復合(has a) 的兩種方式實現(xiàn)。
共性：STL使用 復合(has a) 來實現(xiàn)適配!
容器適配器（Container Adapters）
例如：stack和queue
具體定義查看：序列式容器的stack和queue容器
- 只使用一部分以及改接口，改函數(shù)名等。。。
- 把 復合（內(nèi)涵） 的東西換一個風貌換一種風格出來！
仿函數(shù)適配器（Functor Adapters）
bind2nd（綁定第二實參）
把東西記起來，以備后面使用！
可以看到下面的這個例子，使用算法count_if:
- 第三個參數(shù)是一個
predicate，也就是判斷條件，有一個仿函數(shù)對象less<int>()，但是他被仿函數(shù)適配器bind2nd（將less的第二個參數(shù)綁定為40）和not1（取反）修飾，從而實現(xiàn)判斷條件為是否小于40。
bind2nd調(diào)用binder2nd:
- 圖上灰色的東西就是仿函數(shù)適配器和仿函數(shù)之間的問答！
- 這里就體現(xiàn)了仿函數(shù)為什么要繼承適合的
unary_function或者binary_function等類的原因！
- 這里就體現(xiàn)了仿函數(shù)為什么要繼承適合的
- 還有一個細節(jié)：適配器適配之后的仿函數(shù)也能夠繼續(xù)被適配:
- 所以適配器要繼承
unary_function或者binary_function等類，這樣才能回答另外一個適配器的問題。 - 問 bianry_fucntion 三個參數(shù)
first_argument_type、second_argument_type、result_type。 - 提問前面都要加上
typename，是為了讓編譯通過！
- 所以適配器要繼承
- 所以，仿函數(shù)必須能夠回答適配器的問題，這個仿函數(shù)才是可適配的！
相對綁定第二實參，綁定第一實參為
bind1st
not1
對一個Predicate取反。
-
not1是構造一個與謂詞結果相反的一元函數(shù)對象。 -
not2是構造一個與謂詞結果相反的二元函數(shù)對象。
一層套一層，像樂高積木一樣！
bind（新型適配器）
替換了一些過時(bind1st、bind2st)的仿函數(shù)適配器!
std::bind 可以綁定：
functionsfunction objects-
member functions，_1（占位符號）必須是某個object地址。 -
data members，_1必須是某個object地址。
返回一個function object ret。調(diào)用ret相當于調(diào)用上述的1，2，3或者相當于取出4.
示例：
// bind example
#include <iostream> // std::cout
#include <functional> // std::bind
// a function: (also works with function object: std::divides<double> my_divide;)
double my_divide (double x, double y) {return x/y;}
struct MyPair {
double a,b;
double multiply() {return a*b;}
};
int main () {
// 占位符的使用方法！?。。。。。?！
using namespace std::placeholders; // adds visibility of _1, _2, _3,...
//---------------------綁定function，也就是前面的1---------------------
// binding functions:
auto fn_five = std::bind (my_divide,10,2); // returns 10/2
std::cout << fn_five() << '\n'; // 5
auto fn_half = std::bind (my_divide,_1,2); // returns x/2
std::cout << fn_half(10) << '\n'; // 5
auto fn_invert = std::bind (my_divide,_2,_1); // returns y/x
std::cout << fn_invert(10,2) << '\n'; // 0.2
auto fn_rounding = std::bind<int> (my_divide,_1,_2); // returns int(x/y)
std::cout << fn_rounding(10,3) << '\n'; // 3
MyPair ten_two {10,2};
//---------------------綁定member functions，也就是前面的3---------------------
// binding members:
//member function 其實有一個看不見的實參argument :this
auto bound_member_fn = std::bind (&MyPair::multiply,_1); // returns x.multiply()
std::cout << bound_member_fn(ten_two) << '\n'; // 20
//---------------------綁定member data，也就是前面的4---------------------
auto bound_member_data = std::bind (&MyPair::a,ten_two); // returns ten_two.a
std::cout << bound_member_data() << '\n'; // 10
//-------------------------上面的bind2nd就可以替換了-------------------------
vector<int> v {15, 37, 94, 50, 73, 58, 28, 98};
int n = count_if(v.cbegin(), v.cend(), not1(bind2nd(less<int>(), 50)))
cout << "n=" << n << endl; //5
//替換
auto fn_ = bind(less<int>(), _1, 50);
cout << count_if(v.cbegin(), v.cend(), fn_) << endl; //3
return 0;
}
迭代器適配器（Iterator Adapters）
reverse_iterator
reverse_iterator
rbegin(){//取逆向的頭，就是正向的尾巴
return reverse_iterator(end());
}
reverse_iterator
rend(){//取逆向的尾巴，就是正向的頭
return reverse_iterator(begin());
}
也有五種關聯(lián)類型：
inserter
可以不用擔心copy到的目的容器大小不匹配的問題。copy是寫死的，我們調(diào)用copy，希望完成在容器指定位置插入一些值！具體的實現(xiàn)：
- 把相應的容器和迭代器傳入
inserter，對容器的迭代器中的=運算符進行重載，就能改變copy的行為！ - 因為這個是對迭代器的
=運算符行為進行重定義，所以是迭代器的適配器。
X適配器
X表示未知：（容器、迭代器、函數(shù)，三大類之外的！）
- 包括
ostream、istream迭代器適配器
ostream_iterator
-
copy都是已經(jīng)寫好的，不能再改了！ - 該適配器適配的是
basic_ostream，也是重載了=運算符，添加輸出操作！
istream_iterator
ostream_iterator的兄弟，cin >> x被替換為了 x = *iit ，適配 basic_istream。
- 不斷
++,就不斷讀內(nèi)容。
copy都是已經(jīng)寫好的，不能再改了！
當創(chuàng)建iit(cin)，已經(jīng)讀入數(shù)據(jù)了！
不斷++,就不斷讀內(nèi)容。
補充
標準庫STL周邊還有一些東西需要知道。
Hash Function
如果有一個我們自己的類，我們要怎么給這個類設計hash函數(shù)呢?
使用類中的成員變量的hash函數(shù)得到hash值，然后相加，（下面左上角）這個太naive了，可能會產(chǎn)生很多沖突。
所以使用右邊那個！
-
args是C++11的新特性，任意多個參數(shù)都行，n個參數(shù)的args作為另外一個函數(shù)的輸入的時候- 先調(diào)用①，分配一個種子
seed，再調(diào)用②； - 在②里面拆分
args，拆分成1+n-1的形式，遞歸調(diào)用自身，直到args只剩下一個參數(shù)時，調(diào)用③； - 在②中拆分時，會不斷改變種子
seed：基本類型的hash函數(shù)+0x9e3779b9+...(越亂越好，沒有數(shù)學可言，)。
- 先調(diào)用①，分配一個種子
也是使用想法一的思想，但是加入了更多的復雜的操作，使得得到的hash code沖突更少。
tuple
一組東西的組合，可以任意指定多少個元素，這些元素可以是任意的類型。
使用示例：
tuple<string, int, int, complex<double>> t;
sizeof(t); // 32， 為什么是32，而不是28呢？啊～侯捷也無法理解??！
tuple<int, float, string> t1(41, 6.3, "test");
cout << "t1:" << get<0>(t1) << ' ' << get<1>(t1) << ' ' << get<2>(t1) << endl;
auto t2 = make_tuple(22, 44, "test2"); // t2也是一個tuple，自動推導類型
tuple_size< tuple<int, float, string> >::value; // 3
tuple_element< tuple<int, float, string> >::type; // 取tuple里面的類型
繼承的是自己，會自動形成一個類的繼承關系，注意有一個空的 tuple 類。
type traits
trivial：瑣碎的，平凡的，平淡無奇的，無關痛癢的，無價值的，不重要的。
泛化模板類，包括五種比較重要的typedef: 默認的回答都是重要的！
typedef _false_type has_trivial_default_constructor; //默認構造函數(shù)是不重要嗎？
typedef _false_type has_trivial_copy_constructor; //拷貝構造函數(shù)是不重要嘛？
typedef _false_type has_trivial_assignment_operator; //拷貝賦值構造函數(shù)是不重要嘛？
typedef _false_type has_trivial_destructor; //析構函數(shù)是不重要嘛？
typedef _false_type is_POD_type; //是不是舊格式（struct，只有數(shù)據(jù)，沒有方法）？
比如說對于int的type traits，五個問題的回答都不重要。一般是算法會對traits進行提問。實用性不高。
type traits
現(xiàn)在的 traits機 ，非常智能:
- 只要把自己寫的或者系統(tǒng)自帶的類，作為
is_()::value就能得到問題的答案，這些問題包括下面幾種，不全：
測試：
//global function template
template <typename T>
void type_traits_output(const T& x)
{
cout << "\ntype traits for type:" << typeid(T).name() << endl;
cout << "is_void\t" << is_void<T>::value << endl;
cout << "is_integral\t" << is_integral<T>::value << endl;
cout << "is_array\t" << is_array<T>::value << endl;
cout << "is_class\t" << is_class<T>::value << endl;
cout << "is_function\t" << is_function<T>::value << endl;
cout << "is_pointer\t" << is_pointer<T>::value << endl;
cout << "is_object\t" << is_object<T>::value << endl;
...
}
類型萃取機這么強的功能，是怎么實現(xiàn)的呢？下面以is_void為例：
- 首先去掉
const和volatile這兩種對得到類特征無用的修飾關鍵字，做法如下（主要是用模板技巧）； - 然后將去掉
cv(就是const和volatile)關鍵字之后，再傳入__is_void_helper模板類中，讓其自己匹配是不是空類型，匹配到不同的模板類，返回不同的bool值。
cout
是一個對象object，不是一個類，源碼如下：
- 想要用
cout輸出自己的類型，就可以重載<<運算符。
movable
movable元素會對各種容器的速度效能產(chǎn)生影響?。?！
由vector的增長方式，對vector的影響很大，對其他的容器影響不是很大！
moveable 指的是 move 構造、move 賦值
-
move()：是一種淺層拷貝，當用a初始化b后，a不再需要時，最好是初始化完成后就將a析構，使用move最優(yōu)。 - 如果說，我們用
a初始化了b后，仍要對a進行操作，用這種淺層復制的方法就不合適了。
所以C++引入了移動構造函數(shù)，專門處理這種，用 a 初始化 b 后，就將 a 析構的情況。這種操作的好處是：
- 將
a對象的內(nèi)容復制一份到b中之后，b直接使用a的內(nèi)存空間，這樣就避免了新的空間的分配，大大降低了構造的成本。這就是移動構造函數(shù)設計的初衷。
move的使用場景是：原來的對象不再使用。如果再用就很危險?。?！
測試函數(shù)：
移動構造函數(shù)實現(xiàn)是：調(diào)用拷貝構造函數(shù)，但是會將原來的對象中的成員變量置0！這樣就不會調(diào)用原對象的析構函數(shù)了！如下圖加深的部分，而且用的是引用的引用 && ！&&是右值引用，右值有一個很重要的性質：只能綁定到一個將要銷毀的對象。
調(diào)用移動構造函數(shù)方法，顯示調(diào)用move：
classObj_1(std::move(classObj_2))
move焊copy:
文章來源：http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-426457.html
注：僅供學習參考，如有不足，歡迎指正！文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-426457.html
到了這里，關于C++、STL標準模板庫和泛型編程 ——適配器、補充（侯捷）的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請在右上角搜索TOY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！
