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c++中的STL基本容器介紹

編輯:C++入門知識

在STL中基本容器有: string、vector、list、deque、set、map   set和map都是無序的保存元素,只能通過它提供的接口對裡面的元素進行訪問 set:集合, 用來判斷某一個元素是不是在一個組裡面,使用的比較少 map:映射,相當於字典,把一個值映射成另一個值,如果想創建字典的話使用它好了   string、 vector、list、deque、set 是有序容器 1.string string 是basic_string<char> 的實現,在內存中是連續存放的.為了提高效率,都會有保留內存,如string s= "abcd",這時s使用的空間可能就是255, 當string再次往s裡面添加內容時不會再次分配內存.直到內容>255時才會再次申請內存,因此提高了它的性能. 當內容>255 時,string會先分配一個新內存,然後再把內容復制過去,再復制先前的內容.對string的操作,如果是添加到最後時,一般不需要分配內存,所以性能最快;如果是對中間或是開始部分操作,如往那裡添加元素或是刪除元素,或是代替元素,這時需要進行內存復制,性能會降低.如果刪除元素,string一般不會釋放它已經分配的內存,為了是下次使用時可以更高效. 由於string會有預保留內存,所以如果大量使 用的話,會有內存浪費,這點需要考慮.還有就是刪除元素時不釋放過多的內存,這也要考慮.string中內存是在堆中分配的,所以串的長 度可以很大,而char[]是在棧中分配的,長度受到可使用的最大棧長度限制.如果對知道要使用的字符串的最大長度,那麼可以使用普通的 char[],實現而不必使用string.string用在串長度不可知的情況或是變化很大的情況.   如果string已經經歷了多次添加刪除,現在的尺寸比最大的尺寸要小很多,想減少string使用的大小,可以使用: strings = "abcdefg"; stringy(s); // 因為再次分配內存時,y只會分配與s中內容大一點的內存,所以浪費不會很大 s.swap(y);// 減少s使用的內存 如果內存夠多的話就不用考慮這個了capacity是查看現在使用內存的函數大家可以試試看string分配一個一串後的capacity返回值,還有其它操作後的返回值   2.vector vector就是動態數組.它也是在堆中分配內 存,元素連續存放,有保留內存,如果減少大小後內存也不會釋放.如果新值>當前大小時才會再分配內存.對最後元素操作最快(在後面添加刪除 最快 ), 此時一般不需要移動內存,只有保留內存不夠時才需要.對中間和開始處進行添加刪除元素操作需要移動內存,如果你的元素是結構或是類,那麼移動的同時還會進行構造和析構操作,所以性能不高(最好將結構或類的指針放入vector中,而不是結構或類本身,這樣可以避免移動時的構造與析構)。訪問方面,對任何元素的訪問都是O(1),也就是是常數的,所以vector常用來保存需要經常進行隨機訪問的內容,並且不需要經常對中間元素進行添加刪除操作. 相比較可以看到vector的屬性與string差不多,同樣可以使用capacity 看當前保留的內存,使用swap來減少它使用的內存. 總結 需要經常隨機訪問請用vector   3.list   list就是鏈表,元素也是在堆中存放,每個元素都是放在一塊內存中.list沒有空間預留習慣,所以每分配一個元素都會從內存中分配,每刪除一個元素都 會釋放它占用的內存,這與上面不同,可要看好了 list在哪裡添加刪除元素性能都很高,不需要移動內存,當然也不需要對每個元素都進行構 造與析構了,所以常用來做隨機操作容器.但是訪問list裡面的元素時就開始和最後訪問最快訪問其它元素都是O(n) ,所以如果需要經常隨機訪問的話,還是使用其它的好   總結 如果你喜歡經常添加刪除大對象的話,那麼請使用list.要保存的對象不大,構造與析構操作不復雜,那麼可以使用vector代替.list<指針>完全是性能最低的做法,這種情況下還是使用 vector<指針>好,因為指針沒有構造與析構,也不占用很大內存   4.deque 雙端隊列, 也是在堆中保存內容的.它的保存形式如下: [堆1] ... [堆2] ... [堆3]   每個堆保存好幾個元素,然後堆和堆之間有指針指向,看起來像是list和vector的結合品,不過確實也是如此.deque可以讓你在前面快速地添加刪除元素,或是在後面快速地添加刪除元素,然後還可以有比較高的隨機訪問速度   vector是可以快速地在最後添加刪除元素,並可以快速地訪問任意元素 list是可以快速地在所有地方添加刪除元素,但是只能快速地訪問最開始與最後的元素 deque在開始和最後添加元素都一樣 快,並提供了隨機訪問方法,像vector一樣使用[]訪問任意元素,但是隨機訪問速度比不上vector快,因為它要內部處理堆跳轉.deque 也有保留空間.另外,由於deque不要求連續空間,所以可以保存的元素比vector更大,這點也要注意一下.還有就是在前面和後面添加元素時都不需要移動其它塊的元素,所以性能也很高  

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