30條有效使用STL的經(jīng)驗

最近看了一本書《Effective STL》，這本書內(nèi)容比較老，但里面很多內(nèi)容還是值得我們學(xué)習(xí)的。書里一共有50條有效使用STL的經(jīng)驗，這里整理出了30條自認(rèn)為有用的條目分享給大家，希望對大家有所幫助，想了解具體內(nèi)容的的朋友可以直接去看書哈。

以下是干貨：

1.慎重選擇STL容器類型

a)確保自己了解每個容器的使用場景，特定的場景選擇合適的容器類型

b)連續(xù)內(nèi)存，支持下標(biāo)訪問，可考慮選擇vector

c)頻繁的在中間做插入或者刪除操作，可考慮選擇list

d)兩者都有，可考慮使用deque

2.不要試圖編寫?yīng)毩⒂谌萜黝愋偷拇a

a)不同容器有不同的成員函數(shù)，想獨立于容器類型，只能取它們的交集

b)然而，取交集意義不大

3.確保容器中的對象拷貝正確而高效

a)大家應(yīng)該都知道，容器中存放的都是對象的拷貝，想要拷貝正確那就實現(xiàn)拷貝構(gòu)造函數(shù)和拷貝賦值運算符

b)想要更高效，可以使容器包含指針而不是對象，也可考慮智能指針

4.調(diào)用empty而不是檢查size()是否為0

a)empty對所有的標(biāo)準(zhǔn)容器都是常數(shù)時間操作，而對一些list實現(xiàn)，size耗費線性時間

5.區(qū)間成員函數(shù)優(yōu)先于與之對應(yīng)的單元素成員函數(shù)

a)寫起來更方便，代碼更少

b)更能清晰的表達(dá)意圖

c)有些情況下可能更高效

6.如果容器中包含了通過new操作創(chuàng)建的指針，切記在容器對象析構(gòu)前將指針delete掉

a)其實就是為了避免資源泄漏

b)可以考慮在容器中存儲shared_ptr

7.慎重選擇刪除元素的方法

a)要刪除容器中有特定值的所有對象

i.如果容器是vector、string或deque，則使用erase-remove習(xí)慣用法

ii.如果容器是list，則使用list::remove

iii.如果容器是一個標(biāo)準(zhǔn)關(guān)聯(lián)容器，則使用它的erase成員函數(shù)

b)要刪除容器中滿足特定條件的所有對象

i.如果容器是vector、string或deque，則使用erase-remove_if習(xí)慣用法

ii.如果容器是list，則使用list::remove_if

iii.如果容器是一個標(biāo)準(zhǔn)關(guān)聯(lián)容器，則使用remove_copy_if和swap，或者寫一個循環(huán)來遍歷容器中的元素，記住當(dāng)把迭代器傳給erase時，要對它進(jìn)行后綴遞增

c)要在循環(huán)內(nèi)部做某些操作

i.如果容器是一個標(biāo)準(zhǔn)序列容器，則寫一個循環(huán)來遍歷容器中的元素，記住每次調(diào)用erase時，要用它的返回值更新迭代器

ii.如果容器是一個標(biāo)準(zhǔn)關(guān)聯(lián)容器，則寫一個循環(huán)來遍歷容器中的元素，記住當(dāng)把迭代器傳給erase時，要對迭代器做后綴遞增。

d)返回值更新迭代器示例

for(autoi=c.begin();i!=c.end();){
if(xxx){
i=c.erase(i);
}
else++i;
}

e)迭代器后綴遞增示例

for(autoi=c.begin();i!=c.end();){
if(xxx){
c.erase(i++);
}
else++i;
}

f)（!!!）現(xiàn)在可以統(tǒng)一使用返回值更新迭代器方式

8.切勿對STL容器的線程安全性有不切實際的依賴

a)書中原話是：當(dāng)涉及STL容器和線程安全性時，你可以指望一個STL庫允許多個線程同時讀一個容器，以及多個線程對不同的容器做寫入操作。你不能指望STL庫會把你從手工同步控制中解脫出來，而且你不能依賴于任何線程支持。

b)原文磨磨唧唧的，我就可以理解為STL不支持線程安全，想要線程安全，那自己加鎖就完事兒了。

9.vector等容器考慮使用reserve來避免不必要的重新分配

a)這種動態(tài)擴(kuò)容的容器每次擴(kuò)容都會大體經(jīng)歷4步：

i.分配一塊大小為當(dāng)前容量的某個倍數(shù)的新內(nèi)存。大多數(shù)實現(xiàn)中，vector和string的容器每次以2的倍數(shù)增長

ii.把容器的所有元素從舊的內(nèi)存移動或者拷貝到新的內(nèi)存中

iii.如果有拷貝，析構(gòu)掉舊內(nèi)存中的對象

iv.如果有拷貝，釋放舊內(nèi)存

b)明確size()、capacity()、resize()、reserve()四個成員函數(shù)的具體含義

c)reserve能使重新分配的次數(shù)減少到最低限度，避免重新分配和迭代器失效帶來的開銷，兩種方式：

i.若能明確知道或預(yù)計容器最終有多少元素，可使用reverse，預(yù)留適當(dāng)大小的空間

ii.先預(yù)留足夠大的空間，然后，當(dāng)把所有數(shù)據(jù)都加入以后，再去除多余的空間。

10.使用swap技巧除去多余的容量

a)vector().swap(a)

b)a.clear()

c)以上兩種都是清空容器的方法，swap相對于clear一般更合適一些

11.避免使用vector存儲bool

a)有兩點：

i.它不是一個STL容器，不能取元素的地址

ii.它不存儲bool

b)可以用deque和bitset來替代

12.理解相等和等價的區(qū)別

a)相等的概念基于operator==，即a==b，則為相等

b)如果!(a < b) && !(b < a)，則為等價

13.為包含指針的關(guān)聯(lián)容器指定比較類型

a)容器里面存儲的都是指針，但是由于是關(guān)聯(lián)容器，需要進(jìn)行比較，但默認(rèn)的比較（比較指針）一般不是我們想要的行為

b)所以需要指定比較類型，自定義比較行為

14.總是讓比較函數(shù)在等值情況下返回false

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15.切勿直接修改set或multiset中的鍵

a)如果改變了鍵，那么可能破壞該容器（順序），再使用該容器可能導(dǎo)致不確定的結(jié)果

b)為什么標(biāo)題是切勿修改set，而不是切勿修改map中的鍵呢？

i.因為map中的鍵是const K，本來就不允許修改

16.考慮用排序的vector替代關(guān)聯(lián)容器

a)在排序的vector中存儲數(shù)據(jù)可能比在標(biāo)準(zhǔn)關(guān)聯(lián)容器中存儲同樣的數(shù)據(jù)要耗費更少的內(nèi)存。

b)由于Page Fault，通過二分搜索來查找一個排序的vector可能比查找一個標(biāo)準(zhǔn)關(guān)聯(lián)容器要更快一些

c)對于排序的vector，最不利的地方在于它必須保持有序，這對vector來說，代價是很高的。所以，在查找操作幾乎從不跟插入刪除操作混在一起時，使用排序的vector才更合適。

17.當(dāng)效率至關(guān)重要時，請在map::operator[]與map::insert之間謹(jǐn)慎做出選擇

a)當(dāng)向map中添加元素時，優(yōu)先選用insert而不是operator[]

b)當(dāng)更新map中的值時，優(yōu)先選用operator[]

18.iterator優(yōu)先于const_iterator、reverse_iterator、const_reverse_iterator

a)盡量用iterator來代替const或reverse型的迭代器

b)iterator相對于其它更加實用

c)很多參數(shù)都是iterator，很少有其它

19.使用distance和advance將容器的const_iterator轉(zhuǎn)換成iterator

Containerd;
ConstIterci;
Iteri(d.begin());
advance(i,distance(i,ci));

20.對于逐個字符的輸入, 請考慮使用istreambuf_iterator

a)istreambuf_iterator性能一般優(yōu)于istream_iterator

b)istreambuf_iterator不會跳過任何字符

istreaminputFile("xxx.txt");
stringstr(istreambuf_iterator(inputFile),istreambuf_iterator());

21.容器的插入, 要確保目標(biāo)空間足夠大

a)靈活使用reverse和back_inserter、front_inserter和inserter返回的迭代器。

22.了解各種與排序有關(guān)的選擇

a)重點關(guān)注以下幾項：

i.partial_sort

ii.nth_element

iii.stable_sort

iv.sort

v.partition

vi.stable_partition

b)對排序算法的選擇應(yīng)該更多地基于所需要完成的功能，而不是算法的性能

c)總結(jié)：

i.如果需要對vector、string、deque或者數(shù)組中的元素執(zhí)行一次完全排序，那可以使用sort或者stable_sort

ii.如果有一個vector、string、deque或者數(shù)組，并且只需要對等價性最前面的n個元素進(jìn)行排序，那可以使用partial_sort

iii.如果有一個vector、string、deque或者數(shù)組，并且需要找到第n個位置上的元素，或者，需要找到等價性最前面的n個元素但又不必對這n個元素進(jìn)行排序，那么，nth_element正是所需要的函數(shù)

iv.如果需要將一個標(biāo)準(zhǔn)序列容器中的元素按照是否滿足某個特定的條件區(qū)分開來，那么，partition和stable_partition可能正是你所需要的

v.如果你的數(shù)組在一個list中，那么你仍然可以調(diào)用partition和stable_partition算法，可以用list::sort來替代sort和stable_sort算法。

23.如果確實需要刪除元素，則需要在remove這一類算法之后調(diào)用erase

a)erase-remove這塊應(yīng)該大家都知道

b)list是個例外，list的remove就是erase

c)remove指針時注意釋放掉對應(yīng)的內(nèi)存，防止內(nèi)存泄漏

24.了解哪些算法使用排序的區(qū)間作為參數(shù)

a)某些算法為了性能考慮，需要使用排序的區(qū)間作為參數(shù)

b)如果傳遞了沒有排序的區(qū)間進(jìn)去，會導(dǎo)致錯誤的結(jié)果

c)要求排序區(qū)間的STL算法：

i.binary_search

ii.lower_bound

iii.upper_bound

iv.equal_range

v.set_union

vi.set_intersection

vii.set_difference

viii.set_symmetric_difference

ix.merge

x.inplace_merge

xi.includes

d)下面的算法不一定要求排序區(qū)間，但通常和排序區(qū)間一起使用

i.unique

ii.unique_copy

25.通過mismatch或lexicographical_compare實現(xiàn)簡單的忽略大小寫的字符串比較

a)mismatch或lexicographical_compare更通用

b)但strcmp在處理長字符串時可能更高效

26.使用accumulate或者for_each進(jìn)行區(qū)間統(tǒng)計

a)accumulate會計算出一個區(qū)間的統(tǒng)計信息

b)for_each是對一個區(qū)間的每個元素做一個操作

27.算法調(diào)用優(yōu)先于手寫的循環(huán)

a)大多數(shù)情況下，標(biāo)準(zhǔn)的STL肯定比我們自己手寫的好一些，包括正確性以及性能和可維護(hù)性方面

b)比如：

i.min_element

ii.accumulate

iii.partition

iv.find

v.find_if

vi.for_each

vii.erase-remove

viii.transform

28.容器的成員函數(shù)優(yōu)先于同名的算法

a)關(guān)聯(lián)容器提供了count、find、lower_bound、upper_bound、equal_range

b)list提供了remove、remove_if、unique、sort、merge、reverse

c)有兩個原因：

i.成員函數(shù)通常與容器（特別是關(guān)聯(lián)容器）結(jié)合得更加緊密

ii.成員函數(shù)往往速度更快

29.正確區(qū)分count、find、binary_search、lower_bound、upper_bound、equal_range

30.考慮使用函數(shù)對象而不是函數(shù)作為STL算法的參數(shù)

a)現(xiàn)在一般都是使用lambda表達(dá)式作為STL算法參數(shù)

審核編輯 ：李倩