【STL源碼學習】STL算法學習之二

第一章：前言

學習筆記，記錄學習STL算法的一些我的所得，在之後想用的時候能夠快速拾起。

第二章：明細

 copy

函數原型：

template <class InputIterator, class OutputIterator>

 OutputIterator copy (InputIterator first, InputIterator last, OutputIterator result);

函數做用：

將[first,last)區間的元素拷貝至result開頭的迭代器區間，並返回賦值之後的result。

copy_n

函數原型：

template <class InputIterator, class Size, class OutputIterator>

 OutputIterator copy_n (InputIterator first, Size n, OutputIterator result);

函數做用：

從first的迭代器位置開始，拷貝n個元素至result開頭的迭代器序列，從函數實現來看，該函數未保證必定不越界，調用者要本身判斷n的大小。

copy_if

函數原型：

template <class InputIterator, class OutputIterator, class UnaryPredicate>

 OutputIterator copy_if (InputIterator first, InputIterator last, OutputIterator result, UnaryPredicate pred);

函數做用：

將[first,last)區間傳入pred，另pred返回true的元素將被拷貝至result開始的迭代器序列。

copy_backward

函數原型：

template <class BidirectionalIterator1, class BidirectionalIterator2>

 BidirectionalIterator2 copy_backward (BidirectionalIterator1 first, BidirectionalIterator1 last,BidirectionalIterator2 result);

函數做用：

打個比方，copy是穿上衣，copy_backward就是穿褲子。

最終返回的result指向result序列的開始，非結束位置。

這個函數是什麼意思呢？和copy都有哪些不同的應用場合？

 

move

函數原型：

template <class InputIterator, class OutputIterator>

 OutputIterator move (InputIterator first, InputIterator last, OutputIterator result);

函數做用：

像文件mv操做同樣，將[first,last)之間的元素拷貝至result開頭的迭代器序列。從vs2010的STL源碼來看，沒有找到對容量進行檢測的，調用者須要保證result的空間足夠。

move_backward

函數原型：

template <class BidirectionalIterator1, class BidirectionalIterator2>

 BidirectionalIterator2 move_backward (BidirectionalIterator1 first, BidirectionalIterator1 last, BidirectionalIterator2 result);

函數做用：

倒着mv並返回result，此時的result是mv後的元素的迭代器序列開始。調用者保證result的空間。

swap

函數原型：

template <class T> void swap (T& a, T& b)

 noexcept (is_nothrow_move_constructible<T>::value && is_nothrow_move_assignable<T>::value);

template <class T, size_t N> void swap(T (&a)[N], T (&b)[N])

 noexcept (noexcept(swap(*a,*b)));

函數做用：

將a與b互換，或者a的數組和b的數組互換，若是是數組互換，要指定下標而且下標保持一致。

swap_ranges

函數原型：

template <class ForwardIterator1, class ForwardIterator2>

 ForwardIterator2 swap_ranges (ForwardIterator1 first1, ForwardIterator1 last1, ForwardIterator2 first2);

函數做用：

將[first1,last1)區間的元素與first2開始的區間的元素進行互換，調用者要保證first2的元素足夠多。

iter_swap

函數原型：

template <class ForwardIterator1, class ForwardIterator2>

 void iter_swap (ForwardIterator1 a, ForwardIterator2 b);

函數做用：

適用於指針或迭代器，交換的是指向的元素，即*a和*b。

transform

函數原型：

template <class InputIterator, class OutputIterator, class UnaryOperation>

 OutputIterator transform (InputIterator first1, InputIterator last1, OutputIterator result, UnaryOperation op);

template <class InputIterator1, class InputIterator2, class OutputIterator, class BinaryOperation>

 OutputIterator transform (InputIterator1 first1, InputIterator1 last1, InputIterator2 first2, OutputIterator result,BinaryOperation binary_op);

函數做用：

第一種實現，將[first1,last1)區間的元素傳給op函數進行處理，將op函數返回值記錄在result開頭的迭代器序列中，返回的result是迭代器序列的end。

第二種實現，將[first1,last1)區間和first2開頭的區間的元素傳遞給binary_op(*first1++,*first2++)，binary_op函數的返回值記錄在result開頭的迭代器序列中，返回的result是迭代器序列的end。

如上二者都是對迭代器序列進行op處理，處理以後的元素保存在result中，就是轉換。

replace

函數原型：

template <class ForwardIterator, class T>

 void replace (ForwardIterator first, ForwardIterator last, const T& old_value, const T& new_value);

函數做用：

將迭代器區間內元素值等於old_value的從新賦值爲new_value。

replace_if

函數原型：

template <class ForwardIterator, class UnaryPredicate, class T>

 void replace_if (ForwardIterator first, ForwardIterator last, UnaryPredicate pred, const T& new_value );

函數做用：

和replace聯繫起來就很好理解了，將迭代器區間元素的值傳入pred，另pred返回ture的元素將被賦值爲new_value。

replace_copy

函數原型：

template <class InputIterator, class OutputIterator, class T>

 OutputIterator replace_copy (InputIterator first, InputIterator last, OutputIterator result, const T& old_value, const T& new_value);

函數做用：

拿一塊兒理解容易混淆，將做用分開理解的話會好一些

第一個做用：將[first,last)區間的元素拷貝至result開頭的迭代器區間。

第二個做用：對result開頭的迭代器區間執行replace。

返回值的result是拷貝區間的end。

replace_copy_if

函數原型：

template <class InputIterator, class OutputIterator, class UnaryPredicate, class T>

 OutputIterator replace_copy_if (InputIterator first, InputIterator last, OutputIterator result, UnaryPredicate pred, const T& new_value);

函數做用：

和replace_copy結合起來理解，第一個做用是同樣的，第二個做用是對result開頭的迭代器區間執行replace_if。

返回值的result是拷貝區間的end。

fill

函數原型：

template <class ForwardIterator, class T>

 void fill (ForwardIterator first, ForwardIterator last, const T& val);

函數做用：

太好理解了，遍歷&賦值

fill_n

函數原型：

template <class OutputIterator, class Size, class T>

 OutputIterator fill_n (OutputIterator first, Size n, const T& val);

函數做用：

遍歷n個元素進行賦值，調用者保證first的size足夠。

generate

函數原型：

template <class ForwardIterator, class Generator>

 void generate (ForwardIterator first, ForwardIterator last, Generator gen);

函數做用：

相似fill函數，將區間的元素賦值爲gen的返回值，gen爲無參函數。

generate_n

函數原型：

template <class OutputIterator, class Size, class Generator>

 OutputIterator generate_n (OutputIterator first, Size n, Generator gen);

函數做用：

相似於fill_n，賦值n個元素爲gen的返回值，gen爲無參函數。

remove

函數原型：

template <class ForwardIterator, class T>

 ForwardIterator remove (ForwardIterator first, ForwardIterator last, const T& val);

函數做用：

將迭代器區間值等於val的元素刪除掉，並返回迭代器區間的new end。

remove_if

函數原型：

template <class ForwardIterator, class UnaryPredicate>

 ForwardIterator remove_if (ForwardIterator first, ForwardIterator last, UnaryPredicate pred);

函數做用：

相似remove，令pred（*first++）返回true的元素將被刪掉，並返回迭代器區間的new end。

remove_copy

函數原型：

template <class InputIterator, class OutputIterator, class T>

 OutputIterator remove_copy (InputIterator first, InputIterator last, OutputIterator result, const T& val);

函數做用：

將[first,last)區間值不等於val的元素拷貝至result開頭的迭代器區間，並返回result迭代器區間的new end。

remove_copy_if

函數原型：

template <class InputIterator, class OutputIterator, class UnaryPredicate>

 OutputIterator remove_copy_if (InputIterator first, InputIterator last, OutputIterator result, UnaryPredicate pred);

函數做用：

和remove_copy結合理解，全部令pred（*first++）返回值不等於true的將被拷貝至result開頭的迭代器區間，返回值是result開頭的迭代器區間的new end。

unique

函數原型：

template <class ForwardIterator>

 ForwardIterator unique (ForwardIterator first, ForwardIterator last);

template <class ForwardIterator, class BinaryPredicate>

 ForwardIterator unique (ForwardIterator first, ForwardIterator last, BinaryPredicate pred);

函數做用：

將迭代器序列中相鄰的重複元素刪除掉（重複的元素只留下一個），第二個重載就是將pred（*first，*first++）返回true的元素刪除掉，返回值是迭代器序列的new end。

把函數名稱理解成去相鄰重複更好。 

unique_copy

函數原型：

template <class InputIterator, class OutputIterator>

 OutputIterator unique_copy (InputIterator first, InputIterator last, OutputIterator result);

template <class InputIterator, class OutputIterator, class BinaryPredicate>

 OutputIterator unique_copy (InputIterator first, InputIterator last, OutputIterator result, BinaryPredicate pred);

函數做用：

將[first,last)序列中相鄰的非重複元素（相鄰不相等或pred（*first，*first++）返回false）拷貝至result開頭的迭代器區間，返回result開頭的迭代器區間的new end。

reverse

函數原型：

emplate <class BidirectionalIterator>

 void reverse (BidirectionalIterator first, BidirectionalIterator last);

函數做用：

將迭代器區間的元素倒置。

reverse_copy

函數原型：

template <class BidirectionalIterator, class OutputIterator>

 OutputIterator reverse_copy (BidirectionalIterator first, BidirectionalIterator last, OutputIterator result);

函數做用：

將[first,last)區間的元素倒序複製到result開頭的區間，函數返回result開頭的迭代器區間的new end。

rotate

函數原型：

template <class ForwardIterator>

 ForwardIterator rotate (ForwardIterator first, ForwardIterator middle, ForwardIterator last);

函數做用：

說是旋轉，其實否則，就是將middle以及後面的元素拷貝至開頭，本來在前面的元素拷貝至最後。

123456789   middle設置爲4，翻轉後結果是456789123.

rotate_copy

函數原型：

template <class ForwardIterator, class OutputIterator>

 OutputIterator rotate_copy (ForwardIterator first, ForwardIterator middle, ForwardIterator last, OutputIterator result);

函數做用：

1. 拷貝middle-last之間的元素至result

2. 拷貝first-middle之間的元素只result

返回值是result區間的new end。

random_shuffle

函數原型：

template <class RandomAccessIterator>

 void random_shuffle (RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator last);

template <class RandomAccessIterator, class RandomNumberGenerator>

 void random_shuffle (RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator last, RandomNumberGenerator&& gen);

函數做用：

從新排列迭代器區間的元素。第二個重載版本用gen做爲隨機的規則。

shuffle

函數原型：

template <class RandomAccessIterator, class URNG>

 void shuffle (RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator last, URNG&& g);

函數做用：

隨機從新排列迭代器區間的元素，可是比較複雜，用到了random中的生成器，若是沒要求的話，用random_shuffle的第一個重載版本就能夠。

第三章：暢想

  C++11中新增的STL算法函數並非必不可少的，也不是超級複雜須要極高水平才能實現的，也沒有對系統進行封裝提煉的，由於C++的基本功能已經很完善了，甚至說超級複雜了，C++11着眼於提升程序員的開發效率，提供程序員可重用的輪子，事實上這裏的大多數函數均可以用10行之內的代碼實現一個非模板函數的版本，C++11的這種轉變是一種使人欣喜的改變，希望更多C++coder能掌握C++11.