詳細(xì)介紹C++ STL編程(二)
作為C++標(biāo)準(zhǔn)不可缺少的一部分,STL應(yīng)該是滲透在C++程序的角角落落里的。STL不是實(shí)驗(yàn)室里的寵兒,也不是程序員桌上的擺設(shè),她的激動(dòng)人心并非曇花一現(xiàn)。本教程旨在傳播和普及STL的基礎(chǔ)知識(shí),若能借此機(jī)會(huì)為STL的推廣做些力所能及的事情,到也是件讓人愉快的事情。
2 牛刀小試:且看一個(gè)簡單例程
2.1 引子
如果你是一個(gè)純粹的實(shí)用主義者,也許一開始就可以從這里開始看起,因?yàn)榇颂幪峁┝艘粋€(gè)示例程序,它可以帶給你有關(guān)使用STL的最直接的感受。是的,與其紙上談兵,不如單刀直入,實(shí)際操作一番。但是,需要提醒的是,假如你在興致昂然地細(xì)細(xì)品味本章內(nèi)容的時(shí)候,能夠同時(shí)結(jié)合前面章節(jié)作為佐餐,那將是再好不過的。你會(huì)發(fā)現(xiàn),前面所提到的有關(guān)STL的那些優(yōu)點(diǎn),在此處得到了確切的應(yīng)證。本章的后半部分,將為你演示在一些主流C++編譯器上,運(yùn)行上述示例程序的具體操作方法,和需要注意的事項(xiàng)。
2.2 例程實(shí)作
非常遺憾,我不得不舍棄"Hello World"這個(gè)經(jīng)典的范例,盡管它不只一次的被各種介紹計(jì)算機(jī)語言的教科書所引用,幾乎成為了一個(gè)默認(rèn)的“標(biāo)準(zhǔn)”。其原因在于它太過簡單了,以至于不具備代表性,無法展現(xiàn)STL的巨大魅力。我選用了一個(gè)稍稍復(fù)雜一點(diǎn)的例子,它的大致功能是:從標(biāo)準(zhǔn)輸入設(shè)備(一般是鍵盤)讀入一些整型數(shù)據(jù),然后對(duì)它們進(jìn)行排序,最終將結(jié)果輸出到標(biāo)準(zhǔn)輸出設(shè)備(一般是顯示器屏幕)。這是一種典型的處理方式,程序本身具備了一個(gè)系統(tǒng)所應(yīng)該具有的幾乎所有的基本特征:輸入 + 處理 + 輸出。
你將會(huì)看到三個(gè)不同版本的程序。
第一個(gè)是沒有使用STL的普通C++程序,你將會(huì)看到完成這樣看似簡單的事情,需要花多大的力氣,而且還未必沒有一點(diǎn)問題(真是吃力不討好)。
第二個(gè)程序的主體部分使用了STL特性,此時(shí)在第一個(gè)程序中所遇到的問題就基本可以解決了。同時(shí),你會(huì)發(fā)現(xiàn)采用了STL之后,程序變得簡潔明快,清晰易讀。
第三個(gè)程序則將STL的功能發(fā)揮到了及至,你可以看到程序里幾乎每一行代碼都是和STL相關(guān)的。這樣的機(jī)會(huì)并不總是隨處可見的,它展現(xiàn)了STL中的幾乎所有的基本組成部分,盡管這看起來似乎有點(diǎn)過分了。
有幾點(diǎn)是需要說明的:
這個(gè)例程的目的,在于向你演示如何在C++程序中使用STL,同時(shí)希望通過實(shí)踐,證明STL所帶給你的確確實(shí)實(shí)的好處。程序中用到的一些STL基本組件,比如:vector(一種容器)、sort(一種排序算法),你只需要有一個(gè)大致的概念就可以了,這并不影響閱讀代碼和理解程序的含義。
很多人對(duì)GUI(圖形用戶界面)的運(yùn)行方式很感興趣,這也難怪,漂亮的界面總是會(huì)令人賞心悅目的。但是很可惜,在這里沒有加入這些功能。這很容易解釋,對(duì)于所提供的這個(gè)簡單示例程序而言,加入GUI特性,是有點(diǎn)本末倒置的。這將會(huì)使程序的代碼量驟然間急劇膨脹,而真正可以說明問題的核心部分確被淹沒在諸多無關(guān)緊要的代碼中間(你需要花去極大的精力來處理鍵盤或者鼠標(biāo)的消息響應(yīng)這些繁瑣而又較為規(guī)范的事情)。即使你有像Borland C++ Builder這樣的基于IDE(集成化開發(fā)環(huán)境)的工具,界面的處理變得較為簡單了(框架代碼是自動(dòng)生成的)。請(qǐng)注意,我們這里所談及的是屬于C++標(biāo)準(zhǔn)的一部分(STL的第一個(gè)字母說明了這一點(diǎn)),它不涉及具體的某個(gè)開發(fā)工具,它是幾乎在任何C++編譯器上都能編譯通過的代碼。畢竟,在Microsoft Visual C++和Borland C++ Builder里,有關(guān)GUI的處理代碼是不一樣的。如果你想了解這些GUI的細(xì)節(jié),這里恐怕沒有你希望得到的答案,你可以尋找其它相關(guān)書籍。
2.2.1 第一版:史前時(shí)代--轉(zhuǎn)木取火
在STL還沒有降生的"黑暗時(shí)代",C++程序員要完成前面所提到的那些功能,需要做很多事情(不過這比起C程序來,似乎好一點(diǎn)),程序大致是如下這個(gè)樣子的:
- // name:example2_1.cpp
- // alias:Rubish
- #include
- #include
- int compare(const void *arg1, const void *arg2);
- void main(void)
- {
- const int max_size = 10; // 數(shù)組允許元素的最大個(gè)數(shù)
- int num[max_size]; // 整型數(shù)組
- // 從標(biāo)準(zhǔn)輸入設(shè)備讀入整數(shù),同時(shí)累計(jì)輸入個(gè)數(shù),
- // 直到輸入的是非整型數(shù)據(jù)為止
- int n;
- for (n = 0; cin >> num[n]; n ++);
- // C標(biāo)準(zhǔn)庫中的快速排序(quick-sort)函數(shù)
- qsort(num, n, sizeof(int), compare);
- // 將排序結(jié)果輸出到標(biāo)準(zhǔn)輸出設(shè)備
- for (int i = 0; i < n; i ++)
- cout << num[i] << "\n";
- }
- // 比較兩個(gè)數(shù)的大小,
- // 如果*(int *)arg1比*(int *)arg2小,則返回-1
- // 如果*(int *)arg1比*(int *)arg2大,則返回1
- // 如果*(int *)arg1等于*(int *)arg2,則返回0
- int compare(const void *arg1, const void *arg2)
- {
- return (*(int *)arg1 < *(int *)arg2) ? -1 :
- (*(int *)arg1 > *(int *)arg2) ? 1 : 0;
- }
這是一個(gè)和STL沒有絲毫關(guān)系的傳統(tǒng)風(fēng)格的C++程序。因?yàn)槌绦虻淖⑨屢呀?jīng)很詳盡了,所以不需要我再做更多的解釋??偟恼f來,這個(gè)程序看起來并不十分復(fù)雜(本來就沒有太多功能)。只是,那個(gè)compare函數(shù),看起來有點(diǎn)費(fèi)勁。指向它的函數(shù)指針被作為最后一個(gè)實(shí)參傳入qsort函數(shù),qsort是C程序庫stdlib.h中的一個(gè)函數(shù)。以下是qsort的函數(shù)原型:
- void qsort(void *base, size_t num, size_t width, int (__cdecl *compare )
- (const void *elem1, const void *elem2 ) );
看起來有點(diǎn)令人作嘔,尤其是最后一個(gè)參數(shù)。大概的意思是,第一個(gè)參數(shù)指明了要排序的數(shù)組(比如:程序中的num),第二個(gè)參數(shù)給出了數(shù)組的大小(qsort沒有足夠的智力預(yù)知你傳給它的數(shù)組的實(shí)際大?。?,第三個(gè)參數(shù)給出了數(shù)組中每個(gè)元素以字節(jié)為單位的大小。最后那個(gè)長長的家伙,給出了排序時(shí)比較元素的方式(還是因?yàn)閝sort的智商問題)。
以下是某次運(yùn)行的結(jié)果:
輸入:0 9 2 1 5
輸出:0 1 2 5 9
有一個(gè)問題,這個(gè)程序并不像看起來那么健壯(Robust)。如果我們輸入的數(shù)字個(gè)數(shù)超過max_size所規(guī)定的上限,就會(huì)出現(xiàn)數(shù)組越界問題。如果你在Visual C++的IDE環(huán)境下以控制臺(tái)方式運(yùn)行這個(gè)程序時(shí),會(huì)彈出非法內(nèi)存訪問的錯(cuò)誤對(duì)話框。這個(gè)問題很嚴(yán)重,嚴(yán)重到足以使你開始重新審視這個(gè)程序的代碼。為了彌補(bǔ)程序中的這一缺陷。我們不得不考慮采用如下三種方案中的一種:
- 采用大容量的靜態(tài)數(shù)組分配。
- 限定輸入的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)。
- 采用動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配。
第一種方案比較簡單,你所做的只是將max_size改大一點(diǎn),比如:1000或者10000。但是,嚴(yán)格講這并不能最終解決問題,隱患仍然存在。假如有人足夠耐心,還是可以使你的這個(gè)經(jīng)過糾正后的程序崩潰的。此外,分配一個(gè)大數(shù)組,通常是在浪費(fèi)空間,因?yàn)榇蠖鄶?shù)情況下,數(shù)組中的一部分空間并沒有被利用。
再來看看第二種方案,通過在第一個(gè)for循環(huán)中加入一個(gè)限定條件,可以使問題得到解決。
比如:
- for (int n = 0; cin >> num[n] && n < max_size; n ++);
但是這個(gè)方案同樣不甚理想,盡管不會(huì)使程序崩潰,但失去了靈活性,你無法輸入更多的數(shù)。
看來只有選擇第三種方案了。是的,你可以利用指針,以及動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配妥善的解決上述問題,并且使程序具有良好的靈活性。這需要用到new,delete操作符,或者古老的malloc(),realloc()和free()函數(shù)。但是為此,你將犧牲程序的簡潔性,使程序代碼陡增,代碼的處理邏輯也不再像原先看起來那么清晰了。
一個(gè)compare函數(shù)或許就已經(jīng)令你不耐煩了,更何況要實(shí)現(xiàn)這些復(fù)雜的處理機(jī)制呢?很難保證你不會(huì)在處理這個(gè)問題的時(shí)候出錯(cuò),很多程序的bug往往就是這樣產(chǎn)生的。同時(shí),你還應(yīng)該感謝stdlib.h,它為你提供了qsort函數(shù),否則,你還需要自己實(shí)現(xiàn)排序算法。如果你用的是冒泡法排序,那效率就不會(huì)很理想。……,問題真是越來越讓人頭疼了!
關(guān)于第一個(gè)程序的討論就到此為止,如果你對(duì)第三種方案感興趣的話,可以嘗試著自己編寫一個(gè)程序,作為思考題。這里就不準(zhǔn)備再浪費(fèi)筆墨去實(shí)現(xiàn)這樣一個(gè)讓人不甚愉快的程序了。
2.2.2 第二版:工業(yè)時(shí)代--組件化大生產(chǎn)
我們應(yīng)該慶幸自己所生活的年代。工業(yè)時(shí)代,科技的發(fā)展所帶來的巨大便利已經(jīng)影響到了我們生活中的每個(gè)細(xì)節(jié)。如果你還在以原始人類的方式生活著,那我真該懷疑你是否屬于某個(gè)生活在非洲或者南美叢林里的原始部落中的一員了,難道是瑪雅文明又重現(xiàn)了?
STL便是這個(gè)時(shí)代的產(chǎn)物,正如其他科技成果一樣,C++程序員也應(yīng)該努力使自己適應(yīng)并充分利用這個(gè)"高科技成果"。讓我們重新審視第一版的那個(gè)破爛不堪的程序。試著使用一下STL,看看效果如何。
- // name:example2_2.cpp
- // alias:The first STL program
- #include
- #include
- #include
- using namespace std;
- void main(void)
- {
- vector num; // STL中的vector容器
- int element;
- // 從標(biāo)準(zhǔn)輸入設(shè)備讀入整數(shù),
- // 直到輸入的是非整型數(shù)據(jù)為止
- while (cin >> element)
- num.push_back(element);
- // STL中的排序算法
- sort(num.begin(), num.end());
- // 將排序結(jié)果輸出到標(biāo)準(zhǔn)輸出設(shè)備
- for (int i = 0; i < num.size(); i ++)
- cout << num[i] << "\n";
- }
這個(gè)程序的主要部分改用了STL的部件,看起來要比第一個(gè)程序簡潔一點(diǎn),你已經(jīng)找不到那個(gè)討厭的compare函數(shù)了。它真的能很好的運(yùn)行嗎?你可以試試,因?yàn)槌绦虻倪\(yùn)行結(jié)果和前面的大致差不多,所以在此略去。我可以向你保證,這個(gè)程序是足夠健壯的。不過,可能你還沒有完全看明白程序的代碼,所以我需要為你解釋一下。畢竟,這個(gè)戲法變得太快了,較之第一個(gè)程序,一眨眼的功夫,那些老的C++程序員所熟悉的代碼都不見了,取而代之的是一些新鮮玩意兒。
程序的前三行是包含的頭文件,它們提供了程序所要用到的所有C++特性(包括輸入輸出處理,STL中的容器和算法)。不必在意那個(gè).h,并不是我的疏忽,程序保證可以編譯通過,只要你的C++編譯器支持標(biāo)準(zhǔn)C++規(guī)范的相關(guān)部分。你只需要把它們看作是一些普通的C++頭文件就可以了。事實(shí)上,也正是如此,如果你對(duì)這個(gè)變化細(xì)節(jié)感興趣的化,可以留意一下你身旁的佐餐。
同樣可以忽略第四行的存在。加入那個(gè)聲明只是為了表明程序引用到了std這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)名字空間(namespace),因?yàn)镾TL中的那些玩意兒全都包含在那里面。只有通過這行聲明,編譯器才能允許你使用那些有趣的特性。
程序中用到了vector,它是STL中的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)容器,可以用來存放一些元素。你可以把vector理解為int [?],一個(gè)整型的數(shù)組。之所以大小未知是因?yàn)?,vector是一個(gè)可以動(dòng)態(tài)調(diào)整大小的容器,當(dāng)容器已滿時(shí),如果再放入元素則vector會(huì)悄悄擴(kuò)大自己的容量。push_back是vector容器的一個(gè)類屬成員函數(shù),用來在容器尾端插入一個(gè)元素。main函數(shù)中第一個(gè)while循環(huán)做的事情就是不斷向vector容器尾端插入整型數(shù)據(jù),同時(shí)自動(dòng)維護(hù)容器空間的大小。
sort是STL中的標(biāo)準(zhǔn)算法,用來對(duì)容器中的元素進(jìn)行排序。它需要兩個(gè)參數(shù)用來決定容器中哪個(gè)范圍內(nèi)的元素可以用來排序。這里用到了vector的另兩個(gè)類屬成員函數(shù)。begin()用以指向vector的首端,而end()則指向vector的末端。這里有兩個(gè)問題,begin()和end()的返回值是什么?這涉及到STL的另一個(gè)重要部件--迭代器(Iterator),不過這里并不需要對(duì)它做詳細(xì)了解。你只需要把它當(dāng)作是一個(gè)指針就可以了,一個(gè)指向整型數(shù)據(jù)的指針。相應(yīng)的sort函數(shù)聲明也可以看作是void sort(int* first, int* last),盡管這實(shí)際上很不精確。
另一個(gè)問題是和end()函數(shù)有關(guān),盡管前面說它的返回值指向vector的末端,但這種說法不能算正確。事實(shí)上,它的返回值所指向的是vector中最末端元素的后面一個(gè)位置,即所謂pass-the-end value。這聽起來有點(diǎn)費(fèi)解,不過不必在意,這里只是稍帶一提。總的來說,sort函數(shù)所做的事情是對(duì)那個(gè)準(zhǔn)整型數(shù)組中的元素進(jìn)行排序,一如第一個(gè)程序中的那個(gè)qsort,不過比起qsort來,sort似乎要簡單了許多。
程序的最后是輸出部分,在這里vector完全可以以假亂真了,它所提供的對(duì)元素的訪問方式簡直和普通的C++內(nèi)建數(shù)組一模一樣。那個(gè)size函數(shù)用來返回vector中的元素個(gè)數(shù),就相當(dāng)于第一個(gè)程序中的變量n。這兩行代碼直觀的不用我再多解釋了。
我想我的耐心講解應(yīng)該可以使你大致看懂上面的程序了,事實(shí)上STL的運(yùn)用使程序的邏輯更加清晰,使代碼更易于閱讀。試問,有誰會(huì)不明白begin、end、size這樣的字眼所表達(dá)的含義呢(除非他不懂英語)?試著運(yùn)行一下,看看效果。再試著多輸入幾個(gè)數(shù),看看是否會(huì)發(fā)生數(shù)組越界現(xiàn)象。實(shí)踐證明,程序運(yùn)行良好。是的,由于vector容器自行維護(hù)了自身的大小,C++程序員就不用操心動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配了,指針的錯(cuò)誤使用畢竟會(huì)帶來很多麻煩,同時(shí)程序也會(huì)變得冗長無比。這正是前面第三種方案的缺點(diǎn)所在。
再仔細(xì)審視一下你的第一個(gè)STL版的C++程序,回顧一下第一章所提到的那些有關(guān)STL的優(yōu)點(diǎn):易于使用,具有工業(yè)強(qiáng)度……,再比較一下第一版的程序,我想你應(yīng)該有所體會(huì)了吧!
2.2.3 第三版:唯美主義的杰作
事態(tài)的發(fā)展有時(shí)候總會(huì)趨向極端,這在那些唯美主義者當(dāng)中猶是如此。首先聲明,我并不是一個(gè)唯美主義者,提供第二版程序的改進(jìn)版,完全是為了讓你更深刻的感受到STL的魅力所在。在看完第三版之后,你會(huì)強(qiáng)烈感受到這一點(diǎn)?;蛟S你也會(huì)變成一個(gè)唯美主義者了,至少在STL方面。這應(yīng)該不是我的錯(cuò),因?yàn)闆Q定權(quán)在你手里。下面我們來看看這個(gè)絕版的C++程序。
- // name:example2_3.cpp
- // alias:aesthetic version
- #include
- #include
- #include
- #include
- using namespace std;
- void main(void)
- {
- typedef vector int_vector;
- typedef istream_iterator istream_itr;
- typedef ostream_iterator ostream_itr;
- typedef back_insert_iterator< int_vector > back_ins_itr;
- // STL中的vector容器
- int_vector num;
- // 從標(biāo)準(zhǔn)輸入設(shè)備讀入整數(shù),
- // 直到輸入的是非整型數(shù)據(jù)為止
- copy(istream_itr(cin), istream_itr(), back_ins_itr(num));
- // STL中的排序算法
- sort(num.begin(), num.end());
- // 將排序結(jié)果輸出到標(biāo)準(zhǔn)輸出設(shè)備
- copy(num.begin(), num.end(), ostream_itr(cout, "\n"));
- }
在這個(gè)程序里幾乎每行代碼都是和STL有關(guān)的(除了main和那對(duì)花括號(hào),當(dāng)然還有注釋),并且它包含了STL中幾乎所有的各大部件(容器container,迭代器iterator, 算法algorithm, 適配器adaptor),唯一的遺憾是少了函數(shù)對(duì)象(functor)的身影。
還記得開頭提到的一個(gè)典型系統(tǒng)所具有的基本特征嗎?--輸入+處理+輸出。所有這些功能,在上面的程序里,僅僅是通過三行語句來實(shí)現(xiàn)的,其中每一行語句對(duì)應(yīng)一種操作。對(duì)于數(shù)據(jù)的操作被高度的抽象化了,而算法和容器之間的組合,就像搭積木一樣輕松自如,系統(tǒng)的耦合度被降到了極低點(diǎn)。這就是閃耀著泛型之光的STL的偉大力量。如此簡潔,如此巧妙,如此神奇!就像魔術(shù)一般,以至于再一次讓你摸不著頭腦。怎么實(shí)現(xiàn)的?為什么在看第二版程序的時(shí)候如此清晰的你,又墜入了五里霧中(竊喜)。
請(qǐng)留意此處的標(biāo)題(唯美主義的杰作),在實(shí)際環(huán)境中,你未必要做到這樣完美。畢竟美好愿望的破滅,在生活中時(shí)常會(huì)發(fā)生。過于理想化,并不是一件好事,至少我是這么認(rèn)為的。正如前面提到的,這個(gè)程序只是為了展示STL的獨(dú)特魅力,你不得不為它的出色表現(xiàn)所折服,也許只有深諳STL之道的人才會(huì)想出這樣的玩意兒來。如果你只是一般性的使用STL,做到第二版這樣的程度也就可以了。
實(shí)在是因?yàn)檫@個(gè)程序太過"簡單",以至于我無法肯定,在你還沒有完全掌握STL之前,通過我的講解,是否能夠領(lǐng)會(huì)這區(qū)區(qū)三行代碼,我將盡我的最大努力。
前面提到的迭代器可以對(duì)容器內(nèi)的任意元素進(jìn)行定位和訪問。在STL里,這種特性被加以推廣了。一個(gè)cin代表了來自輸入設(shè)備的一段數(shù)據(jù)流,從概念上講它對(duì)數(shù)據(jù)流的訪問功能類似于一般意義上的迭代器,但是C++中的cin在很多地方操作起來并不像是一個(gè)迭代器,原因就在于其接口和迭代器的接口不一致(比如:不能對(duì)cin進(jìn)行++運(yùn)算,也不能對(duì)之進(jìn)行取值運(yùn)算--即*運(yùn)算)。為了解決這個(gè)矛盾,就需要引入適配器的概念。istream_iterator便是一個(gè)適配器,它將cin進(jìn)行包裝,使之看起來像是一個(gè)普通的迭代器,這樣我們就可以將之作為實(shí)參傳給一些算法了(比如這里的copy算法)。
因?yàn)樗惴ㄖ徽J(rèn)得迭代器,而不會(huì)接受cin。對(duì)于上面程序中的第一個(gè)copy函數(shù)而言,其第一個(gè)參數(shù)展開后的形式是:istream_iterator(cin),其第二個(gè)參數(shù)展開后的形式是:istream_iterator()(如果你對(duì)typedef的語法不清楚,可以參考有關(guān)的c++語言書籍)。其效果是產(chǎn)生兩個(gè)迭代器的臨時(shí)對(duì)象,前一個(gè)指向整型輸入數(shù)據(jù)流的開始,后一個(gè)則指向"pass-the-end value"。這個(gè)函數(shù)的作用就是將整型輸入數(shù)據(jù)流從頭至尾逐一"拷貝"到vector這個(gè)準(zhǔn)整型數(shù)組里,第一個(gè)迭代器從開始位置每次累進(jìn),最后到達(dá)第二個(gè)迭代器所指向的位置?;蛟S你要問,如果那個(gè)copy函數(shù)的行為真如我所說的那樣,為什么不寫成如下這個(gè)樣子呢?
- copy(istream_iterator(cin), istream_iterator(), num.begin());
你確實(shí)可以這么做,但是有一個(gè)小小的麻煩。還記得第一版程序里的那個(gè)數(shù)組越界問題嗎?如果你這么寫的話,就會(huì)遇到類似的麻煩。原因在于copy函數(shù)在"拷貝"數(shù)據(jù)的時(shí)候,如果輸入的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)超過了vector容器的范圍時(shí),數(shù)據(jù)將會(huì)拷貝到容器的外面。此時(shí),容器不會(huì)自動(dòng)增長容量,因?yàn)檫@只是簡單地拷貝,并不是從末端插入。
為了解決這個(gè)問題,另一個(gè)適配器back_insert_iterator登場了,它的作用就是引導(dǎo)copy算法每次在容器末端插入一個(gè)數(shù)據(jù)。程序中的那個(gè)back_ins_itr(num)展開后就是:back_insert_iterator(num),其效果是生成一個(gè)這樣的迭待器對(duì)象。終于將講完了三分之一(真不容易?。?,好在第二句和前一版程序沒有差別,這里就略過了。
至于第三句,ostream_itr(cout, "\n")展開后的形式是:ostream_iterator(cout, "\n"),其效果是產(chǎn)生一個(gè)處理輸出數(shù)據(jù)流的迭待器對(duì)象,其位置指向數(shù)據(jù)流的起始處,并且以"\n"作為分割符。第二個(gè)copy函數(shù)將會(huì)從頭至尾將vector中的內(nèi)容"拷貝"到輸出設(shè)備,第一個(gè)參數(shù)所代表的迭代器將會(huì)從開始位置每次累進(jìn),最后到達(dá)第二個(gè)參數(shù)所代表的迭代器所指向的位置。
這就是全部的內(nèi)容。
2.3 歷史的評(píng)價(jià)
歷史的車輪總是滾滾向前的,工業(yè)時(shí)代的文明較之史前時(shí)代,當(dāng)然是先進(jìn)并且發(fā)達(dá)的?;仡櫮莾蓚€(gè)時(shí)代的C++程序,你會(huì)真切的感受到這種差別。簡潔易用,具有工業(yè)強(qiáng)度,較好的可移植性,高效率,加之第三個(gè)令人目眩的絕版程序所體現(xiàn)出來的高度抽象性,高度靈活性和組件化特性,使你對(duì)STL背后所蘊(yùn)含的泛型化思想都有了些微的感受。
真幸運(yùn),你可以橫跨兩個(gè)時(shí)代,有機(jī)會(huì)目睹這種"文明"的差異。同時(shí),這也應(yīng)該使你越加堅(jiān)定信念,使自己順應(yīng)時(shí)代的潮流。
2.4 如何運(yùn)行
在你還沒有真正開始運(yùn)行前面后兩個(gè)程序之前,最好先瀏覽一下本節(jié)。這里簡單介紹了在特定編譯器環(huán)境下運(yùn)行STL程序的一些細(xì)節(jié),并提供了一些可能遇到的問題的解決辦法。
此處,我選用了目前在Windows平臺(tái)下較為常見的Microsoft Visual C++ 6.0和Borland C++ Builder 6.0作為例子。盡管Visual C++ 6.0對(duì)最新的ANSI/ISO C++標(biāo)準(zhǔn)支持的并不是很好。不過據(jù)稱Visual C++ .NET(也就是VC7.0)在這方面的性能有所改善。
你可以選用多種方式運(yùn)行前面的程序,比如在Visual C++下,你可以直接在DOS命令行狀態(tài)下編譯運(yùn)行,也可以在VC的IDE下采用控制臺(tái)應(yīng)用程序(Console Application)的方式運(yùn)行。對(duì)于C++ Builder,情況也類似。
對(duì)于Visual C++而言,如果是在DOS命令行狀態(tài)下,你首先需要找到它的編譯器。假定你的Visual C++裝在C:\Program Files\Microsoft Visual Studio\VC98下面,則其編譯器所在路徑應(yīng)該是C:\Program Files\Microsoft Visual Studio\VC98\Bin,在那里你可以找到cl.exe文件。編譯時(shí)請(qǐng)加上/GX和/MT參數(shù)。如果一切正常,結(jié)果就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)可執(zhí)行文件。如下所示:
cl /GX /MT example2_2.cpp
前一個(gè)參數(shù)用于告知編譯器允許異常處理(Exception Handling)。在P. J. Plauger STL中的很多地方使用了異常處理機(jī)制(即try…throw…catch語法),所以應(yīng)該加上這個(gè)參數(shù),否則會(huì)有如下警告信息:
warning C4530: C++ exception handler used, but unwind semantics are not enabled.
后一個(gè)參數(shù)則用于使程序支持多線程,它需要在鏈接時(shí)使用LIBCMT.LIB庫文件。不過P. J. Plauger STL并不是線程安全的(thread safety)。如果你是在VC環(huán)境下使用像STLport這樣的STL實(shí)現(xiàn)版本,則需要加上這個(gè)參數(shù),因?yàn)镾TLport是線程安全的。
如果在IDE環(huán)境下,可以在新建工程的時(shí)候選擇控制臺(tái)應(yīng)用程序。
至于那些參數(shù)的設(shè)置,則可以通過在Project功能菜單項(xiàng)中的Settings功能【Alt+F7】中設(shè)置編譯選項(xiàng)來完成。
有時(shí),在IDE環(huán)境下編譯STL程序時(shí),可能會(huì)出現(xiàn)如下警告信息(前面那幾個(gè)示例程序不會(huì)出現(xiàn)這種情況):
warning C4786: '……' : identifier was truncated to '255' characters in the debug information
這是因?yàn)榫幾g器在Debug狀態(tài)下編譯時(shí),把程序中所出現(xiàn)的標(biāo)識(shí)符長度限制在了255個(gè)字符范圍內(nèi)。如果超過最大長度,這些標(biāo)識(shí)符就無法在調(diào)試階段查看和計(jì)算了。而在STL程序中大量的用到了模板函數(shù)和模板類,編譯器在實(shí)例化這些內(nèi)容時(shí),展開之后所產(chǎn)生的標(biāo)識(shí)符往往很長(沒準(zhǔn)會(huì)有一千多個(gè)字符?。?。如果你想認(rèn)識(shí)一下這個(gè)warning的話,很簡單,在程序里加上如下一行代碼:
- vector string_array; // 類似于字符串?dāng)?shù)組變量
對(duì)于這樣的warning,當(dāng)然可以置之不理,不過也是有解決辦法的。 你可以在文件開頭加入下面這一行:#pragma warning(disable: 4786)。它強(qiáng)制編譯器忽略這個(gè)警告信息,這種做法雖然有點(diǎn)粗魯,但是很有效。
至于C++ Builder,其DOS命令行狀態(tài)下的運(yùn)行方式是這樣的。假如你的C++ Builder裝在C:\Program Files\Borland\CBuilder6。則其編譯器所在路徑應(yīng)該是C:\Program Files\ Borland\CBuilder6\Bin,在那里你可以找到bcc32.exe文件,輸入如下命令,即大功告成了:
bcc32 example2_2.cpp
至于IDE環(huán)境下,則可以在新建應(yīng)用程序的時(shí)候,選擇控制臺(tái)向?qū)В–onsole Wizard)。
現(xiàn)在你可以在你的機(jī)器上運(yùn)行前面的示例程序了。不過,請(qǐng)恕我多嘴,有些細(xì)節(jié)不得不提請(qǐng)你注意。小心編譯器給你留下的陷阱。比如前面第三個(gè)程序中有如下這一行代碼:
- typedef back_insert_iterator< int_vector > back_ins_itr;
請(qǐng)留意">"前面的空格,最好不要省去。如果你吝惜這點(diǎn)空格所占用的磁盤空間的話,那就太不劃算了。其原因還是在于C++編譯器本身的缺陷。上述代碼,相當(dāng)于如下代碼(編譯器做的也正是這樣的翻譯工作):
- typedef back_insert_iterator< vector > back_ins_itr;
如果你沒有加空格的話,編譯器會(huì)把">>"誤認(rèn)為是單一標(biāo)識(shí)(看起來很像那個(gè)數(shù)據(jù)流輸入操作符">>")。為了回避這個(gè)難題,C++要求使用者必須在兩個(gè)右尖括號(hào)之間插入空格。所以,你最好還是老老實(shí)實(shí)照我的話做,以避免不必要的麻煩。不過有趣的是,對(duì)于上述那行展開前的代碼,在Visual C++里即使你沒有加空格,編譯器也不會(huì)報(bào)錯(cuò)。而同樣的代碼在C++ Builder中沒有那么幸運(yùn)了。不過,最好還是不要心存僥幸,如果你采用展開后的書寫方式,則兩個(gè)編譯器都不會(huì)給你留情面了。
好了,請(qǐng)?jiān)徫业男踹叮F(xiàn)在你可以親身感受一下STL所帶給你的真正獨(dú)特魅力了,祝你好運(yùn)!