C++11新特性：STL容器

1、C++11新特性：STL容器

　　C++11在STL容器方面也有所增加，新增了一下比较好用的容器，C++容器也越来越完整，越来越丰富，可以在不同场景下能选择跟具合适的容器，提高我们的效率。

1.1、std::array

　　std::array是封装了固定大小的容器，其结合了C风格数组的性能和C++可访问性容器的优点，如支持容器大小，可赋值，随机访问等。

#include <array>
int main()
{
    std::array<int, 4> arrayDemo = { 1,2,3,4 };
    std::cout << "arrayDemo:" << std::endl;
    for (auto itor : arrayDemo){
        std::cout << itor << std::endl;
    }
    int arrayDemoSize = sizeof(arrayDemo);
    std::cout << "arrayDemo size:" << arrayDemoSize << std::endl;
    return 0;
}

运行结果：

　　打印出来的size和直接使用数组定义结果是一样的。

1.2、std::forward_list

std::forward_list为从C++新增的线性表，与std::list区别在于它是单向链表，同时，相对于std::list(双向链表，并且定义很多接口)来说它节省了内存，同时又有比list更好的运行时性能。我们在学习数据结构的时候都知道，链表在对数据进行插入和删除是比顺序存储的线性表有优势，因此在插入和删除操作频繁的应用场景中，使用list和forward_list比使用array、vector和deque效率要高很多。

同样是出于简单高效的设计目标，forward_list只有一个直接访问元素的接口：front()。front()返回第一个元素，这个接口内部并不会检查是不是存在第一个元素。如果调用了，但是元素不存在，那么导致未定义行为。如果需要遍历forward_list里的数据可以通道迭代器进行。

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#include <forward_list>
int main()
{
    std::forward_list<int> numbers = {1,2,3,4,5,4,4};
    std::cout << "numbers:" << std::endl;
    for (auto number : numbers){
        std::cout << number << std::endl;
    }
    numbers.remove(4);
    std::cout << "numbers after remove:" << std::endl;
    for (auto number : numbers){
        std::cout << number << std::endl;
    }
}

// iterator
int main(){
std::forward_list<int> data {1, 2, 3, 4, 5, 6};
auto iter = std::begin(data);
size_t n {3};
std::advance(iter, n); // 前向迭代器自增步数
std::cout << "The " << n+1 << "th element is n << *iter << std::endl;
// Outputs 4
    return 0;
}

　　运行结果：

1.3、std::unordered_map

　　std::unordered_map与std::map用法基本差不多，但STL在内部实现上有很大不同，std::map使用的数据结构为红黑树，红黑树是一种近似于平衡的二叉树，而std::unordered_map内部是哈希表的实现方式，哈希map理论上查找效率为O(1)。但在存储效率上，哈希map需要增加哈希表的内存开销。所以对于需要高效率查询的情况，使用std::unordered_map容器。而如果对内存大小比较敏感或者数据存储要求有序的话，则可以用std::map容器。

下面代码为C++官网实例源码实例：

#include <iostream>
#include <string>
#include <unordered_map>
int main()
{
    std::unordered_map<std::string, std::string> mymap =
    {
        { "house","maison" },
        { "apple","pomme" },
        { "tree","arbre" },
        { "book","livre" },
        { "door","porte" },
        { "grapefruit","pamplemousse" }
    };
    unsigned n = mymap.bucket_count();
    std::cout << "mymap has " << n << " buckets.\n";
    for (unsigned i = 0; i<n; ++i) 
    {
        std::cout << "bucket #" << i << " contains: ";
        for (auto it = mymap.begin(i); it != mymap.end(i); ++it)
            std::cout << "[" << it->first << ":" << it->second << "] ";
        std::cout << "\n";
    }
    return 0;
}

　　运行结果：

　　不同编译器编译出来的结果可能不一样

1.4、std::unordered_set

　　std::unordered_set是基于哈希表的无序集合，具有快速查找、删除和添加等优点。std::unordered_set在插入时不会自动排序，这都是std::set表现不同的地方。

#include <iostream>
#include <string>
#include <unordered_set>
#include <set>
int main()
{
    std::unordered_set<int> unorder_set;
    unorder_set.insert(7);
    unorder_set.insert(5);
    unorder_set.insert(3);
    unorder_set.insert(4);
    unorder_set.insert(6);
    std::cout << "unorder_set:" << std::endl;
    for (auto itor : unorder_set)
    {
        std::cout << itor << std::endl;
    }

    std::set<int> set;
    set.insert(7);
    set.insert(5);
    set.insert(3);
    set.insert(4);
    set.insert(6);
    std::cout << "set:" << std::endl;
    for (auto itor : set)
    {
        std::cout << itor << std::endl;
    }
}

　　运行结果：

C++11新特性：STL容器

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