STL容器的本质

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最近在学习unordered_map里面的散列函数和相等函数怎么写.学习过程当中看到了一个好帖子.学习学习

 

标准STL序列容器：vector、string、deque和list
标准STL关联容器：set、multiset、map和multimap

非标准序列容器slist和rope
非标准关联容器hash_set、hash_multiset、hash_map和hash_multimap

rope是绳子的意思，string是线的意思，rope就是一个重量级的string。

STL不一样容器的实现是差异很大的，但它们都有一个数据结构原型，都具有各自的特性，最明显的是同一方法在不一样容器中的效率差异很大。所以认清STL经常使用容器的本质，你才不会在你的应用中选错容器。

std::list的本质是链表
它的优点是在头和尾巴的插入和删除很快速
它的缺点就是随机访问能力差，由于它是挨个访问元素的
若是你的应用对随机访问效率有较高要求，那list不是你的首选。最夸张的是list的size()是从头至尾挨个数一遍的。

std::vector的本质是红黑树(一种特殊的平衡二叉树)
它的优势是随机访问能力强，红黑树的缘由
它的缺点是非最后一个元素的插入和删除速度慢，为了保证随机访问速度，插入和删除对会对红黑树作调整
通常状况下咱们把vector当成一个数组使用，只不过这个数组的大小能够增长，因此不要贪心只用这些功能就够了。贪心你就会形成效率的下降。
vector容量的增加也是有开销的，若是你频繁的push_back()，还不如先一次性的多分配一些reserve()。注意reserve()和resize()是不同的，一个调整预留空间，一个是调整元素个数。

(此部分会继续更新)

此外《Effective+STL》为咱们提供了一些使用原则：

1. 你须要“能够在容器的任意位置插入一个新元素”的能力吗？若是是，你须要序列容器，关联容器作不到。
2. 你关心元素在容器中的顺序吗？若是不，散列容器就是可行的选择。不然，你要避免使用散列容器。
3. 必须使用标准C++中的容器吗？若是是，就能够除去散列容器、slist和rope。
4. 你须要哪一类迭代器？若是必须是随机访问迭代器，在技术上你就只能限于vector、deque和string，但你也可能会考虑rope（关于 rope的更多信息在条款50）。若是须要双向迭代器，你就用不了slist（参见条款50）和散列容器的通常实现（参见条款25）。
5. 当插入或者删除数据时，是否很是在乎容器内现有元素的移动？若是是，你就必须放弃连续内存容器（参见条款5）。
6. 容器中的数据的内存布局须要兼容C吗？若是是，你就只能用vector（参见条款16）。
7. 查找速度很重要吗？若是是，你就应该看看散列容器（参见条款25），排序的vector（参见条款23）和标准的关联容器——大概是这个顺序。
8. 你介意若是容器的底层使用了引用计数吗？若是是，你就得避开string，由于不少string的实现是用引用计数（参见条款13）。你也不能用 rope，由于权威的rope实现是基于引用计数的（参见条款50）。因而你得从新审核你的string，你能够考虑使用vector <char>。
9. 你须要插入和删除的事务性语义吗？也就是说，你须要有可靠地回退插入和删除的能力吗？若是是，你就须要使用基于节点的容器。若是你须要多元素插入 （好比，以范围的方式——参见条款5）的事务性语义，你就应该选择list，由于list是惟一提供多元素插入事务性语义的标准容器。事务性语义对于有兴 趣写异常安全代码的程序员来讲很是重要。（事务性语义也能够在连续内存容器上实现，但会有一个性能开销，并且代码不那么直观。要了解这方面的知识，请参考 Sutter的《Exceptional C++》的条款17[8]。）
10. 你要把迭代器、指针和引用的失效次数减到最少吗？若是是，你就应该使用基于节点的容器，由于在这些容器上进行插入和删除不会使迭代器、指针和引用失效（除非它们指向你删除的元素）。通常来讲，在连续内存容器上插入和删除会使全部指向容器的迭代器、指针和引用失效。
11. 你须要具备有如下特性的序列容器吗：1）可使用随机访问迭代器；2）只要没有删除并且插入只发生在容器结尾，指针和引用的数据就不会失效？这个 一个很是特殊的状况，但若是你遇到这种状况，deque就是你梦想的容器。（有趣的是，当插入只在容器结尾时，deque的迭代器也可能会失 效，deque是惟一一个“在迭代器失效时不会使它的指针和引用失效”的标准STL容器。） 
12. 这些问题几乎不是事情的完结。好比，它们没有关注不一样的容器类型使用不一样的内存配置策略（条款10和14讨论了这些策略的一些方面）。可是，它们 已经足够是你信服了，除非你对元素顺序、标准的一致性、迭代器能力、内存布局和C的兼容性、查找速度、由于引用计数形成的行为不规则、事务性语义的轻松实 现和迭代器失效的条件没兴趣，你得在容器操做的算法复杂度上花更多的考虑时间。固然这样的复杂度是重要的，但这离整个故事很远。

在程序的世界里面，也是有得必有失，没有完美的东西，你所要决定的是在开发效率和运行效率间找一个平衡。而这个的前提是你要熟悉你所用的东西。